JP3340956B2 - 塗布現像処理装置 - Google Patents
塗布現像処理装置Info
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Description
熱載置台と基板を冷却処理する冷却載置台とを備えた塗
布現像処理装置に関する。
ォトレジスト処理工程においては,半導体ウェハ(以
下,「ウェハ」という。)等の基板はパターンの露光が
行われた後,加熱処理後に冷却処理され,次いで現像処
理される。このような一連の処理には,従来から塗布現
像処理装置が使用されている。
現像処理に必要な一連の処理,例えば,レジスト液の塗
布を行うレジスト塗布処理,露光処理後のウェハを加熱
する加熱処理,この加熱処理後のウェハを冷却する冷却
処理,さらにこの冷却処理が終わったウェハに現像処理
を施す現像処理等を個別に行う各種処理装置が備えられ
ている。そして,各処理装置に対するウェハの搬入出及
び各処理装置間のウェハの搬送は主搬送装置により行わ
れている。
装置にはウェハを冷却する冷却装置が備えられておら
ず,主搬送装置により加熱処理後のウェハを搬送してい
る間にもパターンの増幅反応が進行してしまい,結果的
に過剰な加熱処理が行われてしまうおそれがあり,その
場合露光後のパターンが変形し,歩留まりの低下を招く
おそれがあった。
のであり,加熱処理後の基板の冷却処理を迅速に開始す
ることができ,歩留まりの向上を図ることができる新し
い塗布現像処理装置を提供して,前記問題の解決を図る
ことを目的としている。
に,請求項1の発明によれば,基板にレジスト液を塗布
するレジスト塗布装置と,基板に対して現像処理を施す
現像処理装置と,基板に対して所定の熱処理を施す処理
装置が積層された処理装置群と,前記レジスト塗布装
置,現像処理装置及び処理装置群に対して基板を搬入出
する主搬送装置と,を有する処理ステーションと,前記
処理ステーションに隣接して設けられ,露光装置との間
で基板の受け渡しを行う基板搬送体を有するインタフェ
イス部と,を備えた塗布現像処理装置であって,前記処
理装置群は,前記基板を載置して加熱処理する加熱載置
台と,前記加熱載置台において加熱された基板を載置し
て冷却する冷却載置台とをケーシング内に一体的に具備
する加熱・冷却処理装置を有し,前記基板搬送体は,前
記加熱・冷却処理装置に対してアクセスできるように構
成されたことを特徴とする塗布現像処理装置が提供され
る。 なお,処理装置の参考例として,ケーシングと,こ
のケーシング内に設けられ,載置した基板を所定温度に
加熱自在な加熱載置台と,前記加熱載置台に設けられ,
基板を支持した状態で昇降自在な昇降部材とを有する基
板の処理装置において,載置した基板を所定温度に冷却
自在な冷却載置台が前記ケーシング内に設けられ,前記
冷却載置台は,前記昇降部材に支持された基板を受け取
り自在に構成されるような処理装置が提案される。
っての加熱載置台から冷却載置台への基板の搬送工程が
不要となり,かつ加熱処理後の基板を受け取った直後か
ら冷却載置台による冷却処理が可能となる。従って,過
剰な熱処理が未然に防止でき,パターンが変形せず,歩
留まりの向上を図ることが可能となる。
の塗布現像処理装置において,前記ケーシングは基板を
搬入する基板搬入口と基板を搬出する基板搬出口とを有
し,前記加熱載置台は基板搬入口から搬入された基板を
載置可能であり,前記冷却載置台は基板搬出口から基板
を搬出可能な位置まで移動自在に構成されていることを
特徴としている。この場合,請求項3のように基板搬入
口と基板搬出口とを兼ねた基板搬入出口を設けるように
してもよい。
の基板を直ちに受け取ることができ,しかも冷却載置台
が基板搬出口や基板搬入出口から基板を搬出可能な位置
まで移動することができる。従って,冷却載置台上の基
板を主搬送装置が直ちに受け取ることが可能となる。
たは3に記載の塗布現像処理装置において,前記加熱載
置台に設けられ,基板を支持した状態で昇降自在な昇降
部材を備え,前記冷却載置台は,前記昇降部材に支持さ
れた基板を受け取り自在に構成されており,前記冷却載
置台には,昇降部材と接触しない切欠き部が形成されて
いることを特徴としている。
ても昇降部材と接触しない。従って,載置面の広い冷却
載置台を使用することが可能となる。そして,載置面の
広い冷却載置台を使用して加熱処理後の基板を冷却処理
することにより,基板の面内温度分布がより均一化す
る。その結果,均一な冷却処理が可能となる。また広い
載置面に基板を載置させて冷却することにより,基板の
冷却処理を迅速に行うことが可能である。
3または4に記載の塗布現像処理装置において,ケーシ
ング内において加熱載置台を覆うカバーを有することを
特徴としている。
た熱がカバーにより遮られるために,冷却載置台が加熱
載置台で発生した熱の影響を抑えることができる。従っ
て,基板をより迅速に冷却処理することが可能となる。
また,加熱載置台自体をこのカバーで覆い,基板をこの
カバー上方に位置させることで冷却することもできる。
3,4または5に記載の塗布現像処理装置において,前
記加熱載置台と冷却載置台との間には,熱雰囲気を遮断
する部材が介在することを特徴としている。
た熱が上記部材により遮断されるために,冷却載置台が
加熱載置台で発生した熱の影響を抑えることができる。
従って請求項5の場合と同様に,加熱処理終了後の基板
をより迅速に冷却処理することが可能となる。この場合
も,熱雰囲気を遮断する部材で加熱載置台と基板との間
の雰囲気を遮断することで,基板の冷却を図ることがで
きる。
3,4,5または6に記載の塗布現像処理装置におい
て,前記冷却載置台の内部には温度調整された流体が流
れる流路が形成されていることを特徴としている。
流れる流体により冷却載置台の温度を変化させることが
できる。従って,冷却載置台に載置された基板を所定の
温度に冷却することが容易となる。
3,4,5または6に記載の塗布現像処理装置におい
て,前記冷却載置台は,ペルチェ素子を備えていること
を特徴としている。
により,請求項7の場合と同様に,冷却載置台に載置さ
れた基板を所定の温度に冷却することができる。さら
に,冷却載置台の構成を請求項7の場合よりも小型化,
簡素化することができるために,ケーシング内における
冷却載置台の移動自在な構成をより容易に実現すること
が可能となる。塗布現像処理装置の参考例として,基板
にレジスト液を塗布するレジスト塗布装置と,基板に対
して現像処理を施す現像処理装置と,基板に対して所定
の熱処理を施す処理装置が積層された処理装置群とを有
し,前記処理装置群は,前記基板を載置して加熱処理す
る加熱載置台と,前記加熱載置台において加熱された基
板を載置して冷却する冷却載置台とを一体に具備する加
熱・冷却処理装置を有するような塗布現像処理装置が提
案できる。請求項9の発明によれば,基板にレジスト液
を塗布するレジスト塗布装置と,基板に対して現像処理
を施す現像処理装置と,基板に対して所定の熱処理を施
す処理装置が積層された2つの処理装置群とを有し,前
記各処理装置群は,前記基板を載置して加熱処理する加
熱載置台と,前記加熱載置台において加熱された基板を
載置して冷却する冷却載置台とを一体に具備する加熱・
冷却処理装置を有し,前記各処理装置群にそれぞれ属す
る加熱載置台が互いに向き合い,冷却載置台が互いに離
れるように配置されていることを特徴とする塗布現像処
理装置が提供される。また,請求項10の発明によれ
ば,基板にレジスト液を塗布するレジスト塗布装置と,
基板に対して現像処理を施す現像処理装置と,基板に対
して所定の熱処理を施す処理装置が積層された2つの処
理装置群とを有し,前記各処理装置群は,前記基板を載
置して加熱処理する加熱載置台と,前記加熱載置台にお
いて加熱された基板を載置して冷却する冷却載置台とを
一体に具備する加熱・冷却処理装置を有し,前記レジス
ト塗布装置及び前記現像処理装置に近い方の前記加熱・
冷却処理装置の冷却載置台は,加熱載置台よりも前記レ
ジスト塗布装置及び前記現像処理装置に近づけて配置さ
れていることを特徴とする塗布現像処理装置が提供され
る。
発明の実施の形態について説明する。この実施の形態
は,露光処理終了後のウェハに対する加熱処理と冷却処
理とを単一の装置内で行うことが可能な加熱・冷却処理
装置として具体化されている。図1及び図2は実施の形
態にかかる加熱・冷却処理装置を有する塗布現像処理装
置の外観を示しており,図1は平面から,図2は背面か
ら見た様子を各々示している。
に,例えば25枚のウェハWをカセット単位で外部から
塗布現像処理装置1に搬入出したり,カセットCに対し
てウェハWを搬入出したりするためのカセットステーシ
ョン2と,ウェハWに対して所定の処理を施す枚葉式の
各種処理装置を多段配置してなる処理ステーション3
と,この処理ステーション3に隣接して設けられる露光
装置4との間でウェハWの受け渡しをするためのインタ
ーフェイス部5とを一体に接続した構成を有している。
るカセット載置台10上の位置決め突起10aの位置
に,例えば最大で4個のカセットCがウェハWの出入口
を処理ステーション3側に向けてX方向(図1中の上下
方向)に沿って一列に載置自在である。そして,このカ
セットCの配列方向(X方向)及びカセットCに収容さ
れたウェハWの配列方向(Z方向;垂直方向)に移動可
能なウェハ搬送体11が搬送路12に沿って移動自在で
あり,各カセットCに対して選択的にアクセスできるよ
うになっている。また,ウェハ搬送体11はθ方向にも
回転自在に構成されており,後述する処理ステーション
3側の第3の処理装置群G3の多段ユニット部に属する
アライメントユニット(ALIM)及びエクステンショ
ンユニット(EXT)にもアクセスできるように構成さ
れている。
置20が配置されており,主搬送装置20にはウェハW
を保持する同一構成のピンセット21が例えば3本上下
に備えられている。また,主搬送装置20の周囲には各
種処理装置が1組または複数の組にわたって多段に集積
配置されて処理装置群を構成している。この塗布現像処
理装置1においては,5つの処理装置群G1,G2,
G3,G4,G5が配置可能に構成されており,第1及び
第2の処理装置群G1,G2は塗布現像処理装置1の正面
側に配置されており,第3の処理装置群G3はカセット
ステーション2に隣接して配置されており,第4及び第
5の処理装置群G4,G5はインターフェイス部5に隣接
してそれぞれ配置されている。
でウェハWをスピンチャック(図示せず)に載せて処理
を行う2台のスピンナ型の処理装置,例えばレジスト塗
布装置及び現像処理装置が下から順に2段に重ねられて
いる。そして第2の処理装置群G2においても,第1の
処理装置群G1と同様に,例えばレジスト塗布装置及び
現像処理装置のスピンナ型処理装置が下から順に2段に
重ねられている。
示すように,ウェハWを載置台に載せて所定の処理を行
う,例えば冷却処理を行う冷却処理装置(COL),ウ
ェハWとレジストとの密着性を高めるアドヒージョン処
理装置(AD),ウェハWを待機させるエクステンショ
ン装置(EXT),加熱処理を行うプリベーキング装置
(PREBAKE)及びポストベーキング装置(POB
AKE)等が例えば7段に重ねられている。
1及び図2に示すように,ウェハWを載置台に載せて所
定の処理を行う処理装置,例えば冷却処理装置(CO
L),プリベーキング装置(PREBAKE),ポスト
ベーキング装置(POBAKE)の他に,本発明の実施
の形態にかかる加熱・冷却処理装置25等が合計7段に
重ねられている。なお,塗布現像処理装置1を背面から
見た場合には,第4の処理装置群G4と第5の処理装置
群G5とが重なるために,図2には第5の処理装置群G5
の図示を省略している。
6内でウェハWの加熱処理を行う加熱載置台27とウェ
ハWの冷却処理を行う冷却載置台28とを共に備えてい
る。そして,第4の処理装置群G4と第5の処理装置群
G5のそれぞれに属する加熱載置台27が互いに向き合
うように配置することで,各処理装置群G4,G5に属す
る加熱・冷却処理装置25間に熱干渉が起こらないよう
にしている。
型の処理装置と第5の処理装置群G5に属する冷却載置
台28とを近づけて配置することにより,温度変化に影
響を受けやすいスピンナ型の処理装置に熱的な悪影響を
与えないようになっている。
搬送体30が設けられている。このウェハ搬送体30は
レール31に沿ったX方向,Z方向(垂直方向)の移動
及びθ方向の回転が自在となるように構成されており,
露光装置4,各処理装置群G4,G5に属する加熱・冷却
処理装置25の加熱載置台27,周辺露光装置32に対
してアクセスできるように構成されている。
れている。次に塗布現像処理装置1に備えられた加熱・
冷却処理装置25の構成について説明する。
形態は円形状に形成されており,この加熱載置台27は
環状の保持部材37により保持されている。加熱載置台
27の内部にはウェハWを加熱処理するために,例えば
ヒータ等の加熱機構(図示せず)が内蔵されていると共
に,上部から下部にかけて貫通する3個の孔(図示せ
ず)が設けられている。各孔(図示せず)にはウェハW
の裏面を支持する3本の昇降ピン38がそれぞれ挿入さ
れている。各昇降ピン38の下端はブラケット39と接
続されており,ブラケット39はモータ41により駆動
される昇降機構40によって上下動する。従って,昇降
ピン38に支持されたウェハWは処理室42内を昇降自
在となるように構成されている。
置台27を覆う形状のカバー45が備えられており,カ
バー45には排気管47が設けられている。保持部材3
7には処理室42内に窒素ガス(N2ガス)を流入する
ためのN2パージ口46が設けられている。なお,この
N2パージ口46はカバー45に設けてもよい。そし
て,カバー45は適宜の昇降機構(図示せず)の作動で
上下動するように構成されている。
を有しており,冷却載置台28の内部には循環路52が
形成されている。そして,この循環路52には例えば2
3℃に温度調節された恒温水等を供給する恒温水供給源
53が接続されている。なお,かかる恒温水の供給が不
要な場合には,循環路52内に水道水等を供給すること
も可能である。
て移動手段55に接続されており,移動手段55の移動
により加熱載置台27に向かって移動可能となるように
構成されている。なお,冷却載置台28はモータ(図示
せず)等により上下動するように構成してもよい。ま
た,冷却載置台28には図4に示すように加熱載置台2
7側に切欠き部60が形成されている。切欠き部60は
昇降ピン38と接触しないように形成されている。
理装置25は以上のように構成されている。次に加熱・
冷却処理装置25の作用効果について説明する。
したウェハWはウェハ搬送体30により,第4の処理装
置群G4または第5の処理装置群G5に属する加熱・冷却
処理装置25の加熱載置台27に搬入されて所定の加熱
処理が施される。
ウェハ搬送体30が直に露光装置4から加熱載置台27
に搬入するために,従来のようなウェハ搬送体30から
主搬送装置20へウェハWを受け渡す工程が不要とな
る。そのため,ウェハWの搬送時間を短縮化することが
でき,スループットの向上を図ることが可能となる。
において所定の加熱処理が終了したウェハWを,昇降ピ
ン38により上昇させた後,冷却載置台28を加熱載置
台27に向けて移動手段55により移動させる。この冷
却載置台28の移動と共に適宜の昇降機構(図示せず)
によりカバー45を上昇させ,加熱載置台27の上面と
昇降ピン38に支持されたウェハWの下面との間に進入
させる。この進入の際,冷却載置台28には切欠き部6
0があるので,昇降ピン38に接触することはない。従
って,冷却載置台28は図6に示すように,加熱載置台
27の上方の奥側まで進入することが可能である。その
後,昇降ピン38を図7に示すように下降させると,ウ
ェハWは冷却載置台28に載置される。この時点からウ
ェハWに対して冷却処理が開始される。
28が切欠き部60により昇降ピン38と接触すること
がないために,前記したように冷却載置台28を加熱載
置台27の上方の奥側まで進入させることができ,結果
的に冷却載置台28の載置面を広くとることができる。
従って,ウェハWに対する均一な冷却処理を行うことが
可能となる。また,このウェハWの迅速な冷却処理も可
能となる。
置25では加熱処理が終了した直後のウェハWを冷却載
置台28に載置させて,その時点から冷却処理すること
ができる。従って,パターンの変形を未然に防止するこ
とができる。
トを使用する場合には本発明の実施の形態は特に有効で
あり,このウェハWを冷却載置台28でレジストの増幅
反応が進行しない温度付近,例えば40℃付近まで迅速
に冷却処理することが可能である。
が図8に示すように移動手段55の作動により加熱載置
台27上方から退出した後は,カバー45が下降する。
このようにウェハWの搬入出時以外は,加熱載置台27
で発生した熱がカバー45により遮断されて外部に伝わ
らない。この点からも冷却処理に要する時間の短縮化が
図れる。
に,ウェハWに対する冷却処理を行いながら最初の所定
の位置まで移動する。この移動中にウェハWはレジスト
の増幅反応が進行しない所定の温度,例えば40℃付近
まで冷却される。冷却載置台28が所定の位置まで移動
した後は,主搬送装置20に備えられたピンセット21
が図10に示すように,冷却載置台28からウェハWを
受け取り,同図の2点鎖線で示すようにウェハWを支持
する。その後,このウェハWは主搬送装置20により現
像処理装置に搬入され,所定の現像処理が施される。
で発生した熱がカバー45により遮断されることを例に
挙げて説明したが,本発明はこのような例には限定され
ず,例えば加熱載置台27と冷却載置台28との間に熱
雰囲気の伝わりを遮断する部材,例えば断熱材等を上下
動自在に介在させてもよい。
生した熱が断熱材に遮られてケーシング26内に伝達す
ることがなく,加熱載置台27と冷却載置台28との間
には熱干渉が起こらない。従って,カバー45を使用す
る場合と同様に,冷却載置台28が加熱載置台27で発
生した熱による影響を被らない。そして,加熱載置台2
7自体をカバーで覆いかつウェハWをこのカバー上に位
置させることによっても,このウェハWの冷却が可能で
ある。
れる恒温水によってウェハWを冷却するようにしたが,
本発明では冷却載置台28がウェハWを所定の温度まで
冷却できればよく,例えば循環路52内に温度調整され
た窒素ガスや空気等の気体を流すようにしてもよい。
はウェハWよりも径が小さいものであったが,本発明で
はウェハWよりも径が大きいものや,昇降ピンを装備し
た冷却載置台を使用することもできる。かかる冷却載置
台によれば,加熱載置台と同様な方式で,ウェハの受け
渡しが可能となる。
台28にペルチェ素子を設けてもよい。かかる構成によ
れば,冷却載置台28の一層の小型化,簡素化を図るこ
とができる。従って,冷却載置台の移動自在な構成をよ
り容易に実現することが可能となる。さらに,基板には
ウェハWを使用する例を挙げて説明したが,本発明はか
かる例には限定されず,例えばLCD基板を使用する場
合においても適用することが可能である。
ケーシング内に加熱載置台と冷却載置台とを備えたこと
により,加熱処理が終了した直後の基板を冷却載置台に
載置して冷却処理することができる。従って,従来のよ
うに過剰な加熱処理を施すことがなく,歩留まりの向上
を図ることが可能である。
加熱載置台は基板搬入口や基板搬入出口から露光処理後
の基板を直ちに受け取ることができると共に,別設の搬
送装置が基板搬出口や基板搬入出口から冷却載置台上の
基板を直ちに受け取ることが可能である。
台が切欠き部により昇降部材と接触しないために,載置
面の広い冷却載置台を使用することができる。従って,
基板に対する均一な冷却処理と迅速な冷却処理とを行う
ことが可能となる。
載置台が加熱載置台で発生した熱による影響を受けにく
くなり,冷却処理を好適に実施できる。
載置台の温度を変化させることにより,冷却載置台に載
置された加熱処理後の基板を所定の温度に冷却すること
が可能となる。
ルチェ素子により冷却するために,冷却載置台の構成を
請求項7の場合よりも小型かつ簡素にすることができ
る。従って,冷却載置台の移動自在な構成をより容易に
実現することが可能となる。
置を有する塗布現像処理装置の説明図である。
置の縦断面図である。
図である。
置台が移動する様子を示す説明図である。
た様子を示す説明図である。
ハを受け取る様子を示す説明図である。
ら遠ざかる様子を示す説明図である。
た様子を示す説明図である。
セットに受け渡すときの様子を示す説明図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 基板にレジスト液を塗布するレジスト塗
布装置と,基板に対して現像処理を施す現像処理装置
と,基板に対して所定の熱処理を施す処理装置が積層さ
れた処理装置群と,前記レジスト塗布装置,現像処理装
置及び処理装置群に対して基板を搬入出する主搬送装置
と,を有する処理ステーションと, 前記処理ステーションに隣接して設けられ,露光装置と
の間で基板の受け渡しを行う基板搬送体を有するインタ
フェイス部と,を備えた塗布現像処理装置であって, 前記処理装置群は,前記基板を載置して加熱処理する加
熱載置台と,前記加熱載置台において加熱された基板を
載置して冷却する冷却載置台とをケーシング内に一体的
に具備する加熱・冷却処理装置を有し, 前記基板搬送体は,前記加熱・冷却処理装置に対してア
クセスできるように構成されたことを特徴とする,塗布
現像処理装置。 - 【請求項2】 前記ケーシングは基板を搬入する基板搬
入口と基板を搬出する基板搬出口とを有し,前記加熱載
置台は基板搬入口から搬入された基板を載置可能であ
り,前記冷却載置台は基板搬出口から基板を搬出可能な
位置まで移動自在に構成されていることを特徴とする,
請求項1に記載の塗布現像処理装置。 - 【請求項3】 前記ケーシングは基板を搬入出する基板
搬入出口を有し,前記加熱載置台は基板搬入出口から搬
入された基板を載置可能であり,前記冷却載置台は基板
搬入出口から基板を搬出可能な位置まで移動自在に構成
されていることを特徴とする,請求項1に記載の塗布現
像処理装置 - 【請求項4】 前記加熱載置台に設けられ,基板を支持
した状態で昇降自在な昇降部材を備え, 前記冷却載置台は,前記昇降部材に支持された基板を受
け取り自在に構成されており, 前記冷却載置台には,前記昇降部材と接触しない切欠き
部が形成されていることを特徴とする,請求項1,2ま
たは3に記載の塗布現像処理装置。 - 【請求項5】 ケーシング内において加熱載置台を覆う
カバーを有することを特徴とする,請求項1,2,3ま
たは4に記載の塗布現像処理装置。 - 【請求項6】 前記加熱載置台と冷却載置台との間に
は,熱雰囲気を遮断する部材が介在することを特徴とす
る,請求項1,2,3,4または5に記載の塗布現像処
理装置。 - 【請求項7】 前記冷却載置台の内部には温度調整され
た流体が流れる流路が形成されていることを特徴とす
る,請求項1,2,3,4,5または6に記載の塗布現
像処理装置。 - 【請求項8】 前記冷却載置台は,ペルチェ素子を備え
ていることを特徴とする,請求項1,2,3,4,5ま
たは6に記載の塗布現像処理装置。 - 【請求項9】 基板にレジスト液を塗布するレジスト塗
布装置と, 基板に対して現像処理を施す現像処理装置と, 基板に対して所定の熱処理を施す処理装置が積層された
2つの処理装置群とを有し, 前記各処理装置群は,前記基板を載置して加熱処理する
加熱載置台と,前記加熱載置台において加熱された基板
を載置して冷却する冷却載置台とを一体に具備する加熱
・冷却処理装置を有し, 前記各処理装置群にそれぞれ属する加熱載置台が互いに
向き合い,冷却載置台が互いに離れるように配置されて
いることを特徴とする,塗布現像処理装置。 - 【請求項10】 基板にレジスト液を塗布するレジスト
塗布装置と, 基板に対して現像処理を施す現像処理装置と, 基板に対して所定の熱処理を施す処理装置が積層された
2つの処理装置群とを有し, 前記各処理装置群は,前記基板を載置して加熱処理する
加熱載置台と,前記加熱載置台において加熱された基板
を載置して冷却する冷却載置台とを一体に具備する加熱
・冷却処理装置を有し, 前記レジスト塗布装置及び前記現像処理装置に近い方の
加熱・冷却処理装置の冷却載置台は,加熱載置台よりも
前記レジスト塗布装置及び前記現像処理装置に近づけて
配置されていることを特徴とする,塗布現像処理装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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