JP3421521B2 - 処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ハやＬＣＤ基板等の被処理体に対して塗布・現像のよう
な処理を施す処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造工程においては、
シリコン基板に代表される半導体ウエハに対し、処理液
例えばフォトレジスト液を塗布し、フォトリソグラフィ
技術を用いて回路パターン等を縮小してフォトレジスト
膜を露光し、これを現像処理する一連の処理を施す工程
が存在する。

【０００３】このような塗布・現像を行う処理システム
は、被処理体としての半導体ウエハをカセットから搬出
し、カセットへ搬入するカセット・ステーションと、ウ
エハを洗浄する洗浄ユニットと、ウエハの表面を疎水化
処理するアドヒージョンユニットと、ウエハを所定温度
に冷却する冷却ユニット、ウエハの表面にレジスト液を
塗布するレジスト塗布ユニットと、レジスト液塗布の前
後でウエハを加熱するプリベークまたはポストベークを
行うベーキングユニットと、ウエハの周縁部のレジスト
を除去するための周辺露光ユニットと、隣接する露光装
置との間でウエハの受渡しを行うためのウエハ受渡し台
と、露光処理済みのウエハを現像液に晒してレジストの
感光部または非感光部を選択的に現像液に溶解せしめる
現像ユニットとを一体に集約化した構成を有しており、
これにより作業の向上を図っている。

【０００４】このような処理システムとしては、従来、
システムの中央部に長手方向に沿って配設されるウエハ
搬送路が設けられ、上記複数のユニットを搬送路の両側
に各々正面を向けた状態で配設され、各ユニットにウエ
ハを搬送するためのウエハ搬送体がウエハ搬送路上を移
動するように構成されたものが一般的に用いられてい
る。したがって、水平方向に延びるウエハ搬送路に沿っ
て各種処理ユニットが配列される横長のシステム構成と
なるため、システム全体の占有スペースが大きくなり、
クリーンルームコストが高くつくという問題がある。特
に、この種の処理システムに有効な垂直層流方式によっ
てシステム全体ないし各部の清浄度を高めようとする
と、スペースが大きいため、空調器またはフィルタ等の
イニシャルコストおよびメンテナンスコストが非常に高
くつく。

【０００５】そこで、ウエハ搬送体を垂直方向に移動可
能で垂直軸の回りに回転可能にし、このウエハ搬送体の
周囲に各処理ユニットを多段に配置した処理システムが
提案されている（特開平４−８５８１２号公報）。この
ような処理システムによれば、システムの占有スペース
が縮小するので、クリーンルームコストが低下するとと
もに、搬送速度およびアクセス速度を高速化することが
可能となり、スループットの向上を図ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな処理システムにおいては、クリーンルームの高さの
制限等から積層数にも限界があり、さらなるスループッ
ト向上が要求されている現在、この処理システムではそ
の要求を十分に満足することが困難であると考えられ
る。また、処理の多様性もより一層求められている。本
発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、極め
てスループットが高く、かつ多様性の高い処理が可能な
処理装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、 （１）被処理体に対して複数工程からなる処理を施す処
理装置であって、鉛直方向に沿って延在する搬送路と、
この搬送路の周囲に配置され、各々被処理体に対して所
定の処理を施す複数の処理ユニットを鉛直方向に積層し
て構成される複数の処理部と、前記搬送路を移動すると
ともに、前記複数の処理部の各処理ユニットに対して被
処理体を搬入出する主搬送機構と、を備えた複数の処理
セットを有し、さらに、隣接する処理セット間で被処理
体を搬送するセット間搬送機構を有し、前記隣接する処
理セットの一方が有する処理部のうち１つと、他方が有
する処理部のうち１つとは、これら処理セットが有する
それぞれの主搬送機構に挟まれた状態で互いに隣接して
設けられ、これら隣接する２つの処理部は、いずれも被
処理体が搬送される搬送ユニットをさらに有し、これら
２つの搬送ユニットは同一高さにあって互いに連通して
おり、前記隣接する各処理セットの主搬送機構は、それ
ぞれの処理セットの前記搬送ユニットに対して被処理体
を搬入出可能であり、前記セット間搬送機構は、前記連
通する２つの搬送ユニット間を移動して隣接する処理セ
ット間で被処理体を搬送することを特徴とする処理装置
を提供する。このような構成の処理装置によれば、処理
ユニットを飛躍的に多くすることができるので、スルー
プットが著しく向上するとともに、処理の多様性を高め
ることができる。

【０００８】また、本発明は、 （２）被処理体に対してレジスト塗布・現像処理を施す
処理装置であって、鉛直方向に沿って延在する搬送路
と、この搬送路の周囲に配置され、被処理体にレジスト
を塗布するレジスト塗布ユニットおよび／またはレジス
トのパターンを現像する現像ユニットを含む処理ユニッ
トを含む複数の処理ユニットを鉛直方向に積層して構成
される少なくとも一つの第１の処理部と、被処理体を加
熱する加熱ユニットと、被処理体を冷却する冷却ユニッ
トと、被処理体を搬送する搬送ユニットとを含む複数の
処理ユニットを鉛直方向に積層して構成され、少なくと
も前記搬送路を挟んで対向する２つを含む複数の第２の
処理部と、前記搬送路を移動するとともに、前記第１お
よび第２の処理部の各処理ユニットに対して被処理体を
搬入出する主搬送機構と、を備えた複数の処理セットを
有し、さらに、隣接する処理セット間で被処理体を搬送
するセット間搬送機構を有し、前記隣接する処理セット
のうち一方が有する、前記搬送路を挟んで対向する２つ
の第２の処理部のうち１つと、他方が有する、前記搬送
路を挟んで対向する２つの第２の処理部のうち１つと
は、これら処理セットが有するそれぞれの主搬送機構に
挟まれた状態で互いに隣接して設けられ、これら隣接す
る２つの第２の処理部は、いずれも被処理体が搬送され
る搬送ユニットをさらに有し、これら２つの搬送ユニッ
トは同一高さにあって互いに連通しており、前記隣接す
る各処理セットの主搬送機構は、それぞれの処理セット
の前記搬送ユニットに対して被処理体を搬入出可能であ
り、前記セット間搬送機構は、前記連通する２つの搬送
ユニット間を移動して隣接する処理セット間で被処理体
を搬送することを特徴とする処理装置を提供する。

【０００９】さらに本発明は、 （３）被処理体に対してレジスト塗布・現像処理を施す
処理装置であって、被処理体に対してレジスト塗布およ
び現像処理を含む一連の処理を施す処理ステーション
と、他の装置との間および前記処理ステーションとの間
で被処理体の受け渡しを行う搬送ステーションと、前記
処理ステーションとの間および露光装置との間で被処理
体の受け渡しを行うインターフェイス部と、を具備し、
前記処理ステーションは、鉛直方向に沿って延在する搬
送路と、この搬送路の周囲に配置され、被処理体にレジ
ストを塗布するレジスト塗布ユニットおよび／またはレ
ジストのパターンを現像する現像ユニットを含む処理ユ
ニットを含む複数の処理ユニットを鉛直方向に積層して
構成される少なくとも一つの第１の処理部と、被処理体
を加熱する加熱ユニットと、被処理体を冷却する冷却ユ
ニットと、被処理体を搬送する搬送ユニットとを含む複
数の処理ユニットを鉛直方向に積層して構成され、少な
くとも前記搬送路を挟んで対向する２つを含む複数の第
２の処理部と、前記搬送路を移動するとともに、前記第
１および第２の処理部の各処理ユニットに対して前記被
処理体を搬入出する主搬送機構と、を備えた複数の処理
セットを有し、さらに、隣接する処理セット間で被処理
体を搬送するセット間搬送機構を有し、前記隣接する処
理セットのうち一方が有する、前記搬送路を挟んで対向
する２つの第２の処理部のうち１つと、他方が有する、
前記搬送路を挟んで対向する２つの第２の処理部のうち
１つとは、これら処理セットが有するそれぞれの主搬送
機構に挟まれた状態で互いに隣接して設けられ、これら
隣接する２つの第２の処理部は、いずれも被処理体が搬
送される搬送ユニットをさらに有し、これら２つの搬送
ユニットは同一高さにあって互いに連通しており、前記
隣接する各処理セットの主搬送機構は、それぞれの処理
セットの前記搬送ユニットに対して被処理体を搬入出可
能であり、前記セット間搬送機構は、前記連通する２つ
の搬送ユニット間を移動して隣接する処理セット間で被
処理体を搬送することを特徴とする処理装置を提供す
る。

【００１０】これら（２）、（３）の発明に係る処理装
置は、（１）の発明に係る処理装置をレジスト塗布・現
像処理装置に適用してより具体化したものであるが、こ
れらの構成により、極めてスループットの高いレジスト
塗布・現像処理が実現される。

【００１１】（１）、（２）、（３）の発明において、
前記搬送ユニットは、２つの搬送ポートを有し、被処理
体を搬入する場合と搬出する場合とでそれぞれ異なる搬
送ポートを用いることが好ましい。この場合には、搬入
出のタイミングに関わらず搬送することができるので、
スループットがさらに一層向上する。

【００１２】また、前記セット間搬送機構は、一方の搬
送ユニットと他方の搬送ユニットとの間で被処理体を搬
送する搬送アームを有するものであってもよいし、前記
搬送ユニットにおける被処理体ステージを移動し、これ
により一方の搬送ユニットと他方の搬送ユニットとの間
で被処理体を搬送する移動手段を有するものであっても
よい。いずれにしても、被処理体を迅速に搬送すること
ができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の処理装置を半導体
ウエハへのレジスト塗布・現像処理システムに適用した
実施形態を添付図面に基いて詳細に説明する。図１は本
実施の形態に係るレジスト塗布・現像処理システムを示
す概略平面図、図２は図１の正面図、図３は図１の背面
図である。

【００１４】この処理システムは、搬送ステーションで
あるカセットステーション１０と、複数の処理ユニット
を有する処理ステーション２０と、処理ステーション２
０と隣接して設けられる露光装置（図示せず）との間で
ウエハＷを受け渡すためのインター・フェース部３０と
を具備している。

【００１５】上記カセットステーション１０は、被処理
体としての半導体ウエハＷを複数枚例えば２５枚単位で
ウエハカセット１に搭載された状態で他のシステムから
このシステムへ搬入またはこのシステムから他のシステ
ムへ搬出したり、ウエハカセット１と処理ステーション
２０との間でウエハＷの搬送を行うためのものである。

【００１６】このカセットステーション１０において
は、図１に示すように、カセット載置台２上に図中Ｘ方
向に沿って複数（図では４個）の突起３が形成されてお
り、この突起３の位置にウエハカセット１がそれぞれの
ウエハ出入口を処理ステーション２０側に向けて一列に
載置可能となっている。ウエハカセット１においてはウ
エハＷが垂直方向（Ｚ方向）に配列されている。また、
カセットステーション１０は、ウエハカセット載置台２
と処理ステーション２０との間に位置するウエハ搬送機
構４を有している。このウエハ搬送機構４は、カセット
配列方向（Ｘ方向）およびその中のウエハＷのウエハ配
列方向（Ｚ方向）に移動可能なウエハ搬送用アーム４ａ
を有しており、このアーム４ａによりいずれかのウエハ
カセット１に対して選択的にアクセス可能となってい
る。また、ウエハ搬送用アーム４ａは、θ方向に回転可
能に構成されており、後述する処理ステーション２０側
のグループＧ３に属する搬送ユニット（ＴＲ）４６との
間でウエハＷを搬送することができる。

【００１７】上記処理ステーション２０は、半導体ウエ
ハＷへ対して塗布・現象を行う際の一連の工程を実施す
るための複数の処理ユニットを備え、これらが所定位置
に多段に配置されており、これらにより半導体ウエハＷ
が一枚ずつ処理される。この処理ステーション２０は、
図１に示すように、２つの処理セット２０ａ，２０ｂを
有している。これら処理セット２０ａ，２０ｂは、それ
ぞれ中心部に搬送路２２ａ，２２ｂを有し、この中を鉛
直方向に沿って移動可能な主ウエハ搬送機構２１ａ，２
１ｂが設けられ、ウエハ搬送路２２ａ，２２ｂの周りに
全ての処理ユニットが配置されている。これら複数の処
理ユニットは、複数の処理部に分かれており、各処理部
は複数の処理ユニットが鉛直方向に沿って多段に配置さ
れている。この実施の形態においては、処理セット２０
ａは、５個の処理部Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４およびＧ５
がウエハ搬送路２２ａの周囲に配置されており、また、
処理セット２０ｂも、５個の処理部Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８，
Ｇ９およびＧ１０がウエハ搬送路２２ｂの周囲に配置さ
れていて、ウエハ搬送路２２ａ，２２ｂが略閉鎖された
空間となっている。

【００１８】これらのうち、処理部Ｇ１，Ｇ２，Ｇ６，
Ｇ７はシステム正面（図１において手前）側に並列に配
置され、処理部Ｇ３はカセットステーション１０に隣接
して配置され、処理部Ｇ９はインター・フェース部３０
に隣接して配置され、処理部Ｇ４，Ｇ８は処理ステーシ
ョン２０の中央部に隣り合うように配置され、処理部Ｇ
５、Ｇ１０は背部側に配置されている。

【００１９】この場合、図２に示すように、処理セット
２０ａの処理部Ｇ１では、カップ２３内でウエハＷをス
ピンチャック（図示せず）に載置して所定の処理を行う
２台のスピナ型処理ユニットが上下に配置されており、
この実施形態においては、ウエハＷにレジストを塗布す
るレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）およびレジストのパ
ターンを現像する現像ユニット（ＤＥＶ）が下から順に
２段に重ねられている。処理部Ｇ２も同様に、２台のス
ピナ型処理ユニットとしてレジスト塗布ユニット（ＣＯ
Ｔ）及び現像ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重
ねられている。また、処理セット２０ｂの処理部Ｇ６，
Ｇ７も同一の配置を有している。

【００２０】このようにレジスト塗布ユニット（ＣＯ
Ｔ）を下段側に配置する理由は、レジスト液の廃液が機
構的にもメンテナンスの上でも現像液の廃液よりも本質
的に複雑であり、このように塗布ユニット（ＣＯＴ）を
下段に配置することによりその複雑さが緩和されるから
である。しかし、必要に応じてレジスト塗布ユニット
（ＣＯＴ）を上段に配置することも可能である。

【００２１】処理セット２０ａの処理部Ｇ３において
は、図３に示すように、ウエハＷを載置台２４（図１参
照）に載置して所定の処理を行うオーブン型の処理ユニ
ットおよび搬送ユニットが７段積層配置されている。具
体的には、下から順にアドヒージョン処理ユニット（Ａ
Ｄ）４７ａ、搬送ユニット（ＴＲ）４６ａ、２つのチル
プレートユニット（ＣＰ）４４ａ，４５ａ、および３つ
のホットプレートユニット（ＨＰ）４３ａ，４２ａ，４
１ａが配置されている。

【００２２】これらのうち、ホットプレートユニット
（ＨＰ）４１ａ，４２ａ，４３ａは、半導体ウエハＷに
対してプリベーク処理またはポストベーク処理のような
加熱処理を施すものであり、チルプレートユニット（Ｃ
Ｐ）４４ａ，４５ａは、処理により昇温した半導体ウエ
ハＷを冷却するものであり、搬送ユニット（ＴＲ）４６
ａはカセットステーションと処理セット２０ａとの間で
半導体ウエハＷを搬送するためのものである。また、ア
ドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）４７ａは、半導体ウ
エハＷに対して疎水化処理を施すものである。

【００２３】処理部Ｇ４も同様に、図３に示すように、
オーブン型の処理ユニットおよび搬送ユニットが７段配
置されている。具体的には、下から順に、チルプレート
ユニット（ＣＰ）５４ａ、搬送ユニット（ＴＲ）５３
ａ、および５つのホットプレートユニット（ＨＰ）５２
ａ，５１ａ，５０ａ，４９ａ，４８ａが配置されてい
る。

【００２４】処理セット２０ｂの処理部Ｇ８は、処理部
Ｇ３と同様の構成を有しており、下から順にアドヒージ
ョン処理ユニット（ＡＤ）４７ｂ、搬送ユニット（Ｔ
Ｒ）４６ｂ、２つのチルプレートユニット（ＣＰ）４４
ｂ，４５ｂ、および３つのホットプレートユニット（Ｈ
Ｐ）４３ｂ，４２ｂ，４１ｂが配置されている。

【００２５】処理部Ｇ９は、処理部Ｇ４と同様の構成を
有しており、下から順に、チルプレートユニット（Ｃ
Ｐ）５４ｂ、搬送ユニット（ＴＲ）５３ｂ、および５つ
のホットプレートユニット（ＨＰ）５２ｂ，５１ｂ，５
０ｂ，４９ｂ，４８ｂが配置されている。なお、処理部
Ｇ４の搬送ユニット５３ａおよび処理部Ｇ９の搬送ユニ
ット５３ｂはチルプレートを備えており、半導体ウエハ
Ｗを冷却することが可能となっている。

【００２６】上述したように、処理セット２０ａの処理
部Ｇ４と処理セット２０ｂの処理部Ｇ８とは隣り合って
おり、処理部Ｇ４の搬送ユニット５３ａおよび処理部Ｇ
８の搬送ユニット４６ｂを介して、後述するセット間搬
送機構により、処理セット２０と処理セット２０ｂとの
間で半導体ウエハＷを搬送することができるようになっ
ている。この場合に、両搬送ユニット５３ａおよび４６
ｂは同一の高さに配置されており、したがってこれら処
理セット間の半導体ウエハＷの搬送が極めて容易にかつ
スムースに行われる。

【００２７】主ウエハ搬送機構２１の背部側に位置する
処理部Ｇ５，Ｇ１０も基本的には処理部Ｇ３，Ｇ４，Ｇ
８，Ｇ９と同様、オープン型の処理ユニットが多段に積
層された構造を有している。この処理部Ｇ５，Ｇ１０
は、案内レール２５に沿って主ウエハ搬送機構２１から
見て側方へ移動できるようになっている。したがって、
処理部Ｇ５，Ｇ１０をスライドすることにより空間部が
確保されるので、主ウエハ搬送機構２１ａ，２１ｂに対
して背後からメンテナンス作業が容易に行うことができ
る。

【００２８】上記インター・フェース部３０は、Ｘ方向
の長さは処理ステーション２０と同じ長さを有してい
る。図１、図２に示すように、このインター・フェース
部３０の正面部には、可搬性のピックアップカセット３
１と定置型のバッファカセット３２が２段に配置され、
背面部には周辺露光装置３３が配設され、中央部には、
ウエハ搬送アーム３４が配設されている。このウエハ搬
送アーム３４は、Ｘ、Ｚ方向に移動して両カセット３
１，３２および周辺露光装置３３にウエハを搬送可能と
なっている。また、このウエハ搬送アーム３４は、θ方
向に回転可能であり、処理ステーション２０の処理セッ
ト２０ｂの処理部Ｇ９に属する搬送ユニット５３ｂおよ
び隣接する露光装置側のウエハ受渡し台（図示せず）に
もウエハＷを搬送可能となっている。

【００２９】上述したように、処理セット２０ａと処理
セット２０ｂとの間の搬送は、処理部Ｇ４の搬送ユニッ
ト５３ａおよび処理部Ｇ８の搬送ユニット４６ｂを介し
て行われるが、その際に用いられるセット間搬送機構に
ついて説明する。図４に示すように、処理部Ｇ４の搬送
ユニット５３ａは２つの搬送ポートを有しており、それ
に対応して２つのステージ６１，６２を有している。ま
た、処理部Ｇ８の搬送ユニット４６ｂも２つの搬送ポー
トを有しており、それに対応して２つのステージ６３，
６４を有している。なお、図中符号Ｐは、半導体ウエハ
搬送用のピンである。

【００３０】セット間搬送機構は、２つの搬送アーム６
５，６６を有しており、搬送アーム６５は、搬送ユニッ
ト５３ａのステージ６２から搬送ユニット４６ｂのステ
ージ６４へ半導体ウエハＷを搬送し、搬送アーム６６
は、搬送ユニット４６ｂのステージ６３から搬送ユニッ
ト５３ａのステージ６１へ半導体ウエハを搬送する。

【００３１】このように、各搬送ユニットが２つの搬送
ポートを有し、それに対応したステージを有することに
より、搬入出で搬送ルートを分けることができ、搬入出
のタイミングに関わらず搬送することができるので、迅
速に搬送することができ、スループットを一層向上させ
ることができる。なお、例えばステージ６２にチルプレ
ートを採用すれば、同時に半導体ウエハＷの冷却も行う
ことができる。

【００３２】なお、図４の構成に限らず、図５に示した
構成を採用することもできる。ここでは、搬送ユニット
５３ａ，４６ｂが２つの搬送ポートを有していることは
図４の構成と同じであるが、これら搬送ユニットで共通
のステージ６７，６８を有している点が異なる。

【００３３】この場合には、セット間搬送機構は、ステ
ージ６７，６８を独立して移動させる移動機構（図示せ
ず）と、これらステージをガイドするレール６９とを備
えている。そして、搬送ユニット５３ａに搬入された半
導体ウエハＷは、ステージ６８に載せられ、ステージ６
８ごとレール６９にガイドされて搬送ユニット４６ｂへ
搬送される。また、搬送ユニット４６ｂに搬入された半
導体ウエハＷは、ステージ６７に載せられ、ステージ６
７ごとレール６９にガイドされて搬送ユニット５３ａに
搬送される。

【００３４】上記のように構成される処理システムは、
クリーンルーム内に設置され、これによって清浄度を高
めているが、さらにシステム内でも効率的に垂直層流を
供給することによって各部の清浄度を一層高めている。
図６および図７にシステム内における清浄空気の流れ、
および雰囲気制御機構を示す。

【００３５】図６に示すように、カセットステーション
１０、処理ステーション２０の処理セット２０ａ，２０
ｂおよびインター・フェース部３０の上方には空気供給
室１８，２８ａ，２８ｂ，３８が設けられており、これ
ら空気供給室１８，２８ａ，２８ｂ，３８の下面に防塵
機能付きフィルタ例えばＵＬＰＡフィルタ７０が取り付
けられている。このうち空気供給室１８，３８内には後
述する配管を介して空気が導入され、ＵＬＰＡフィルタ
７０により清浄な空気がダウンフローでカセットステー
ション１０およびインター・フェース部３０に供給され
る。また、後述するように、空気供給室２８ａ，２８ｂ
にも同様に空気が導入され、フィルタにより清浄空気が
ダウンフローで処理部２０に供給される。

【００３６】図７に示すように、各処理セット２０ａ，
２０ｂのウエハ搬送路２２ａ，２２ｂの上方には、それ
ぞれそこに空気を供給するための給気口７１ａ，７１ｂ
が設けられ、その下方にはウエハ搬送路２２ａ，２２ｂ
に供給された空気を排気するための排気口７２ａ，７２
ｂが設けられている。前述の空気供給室２８ａ，２８ｂ
は、それぞれ給気口７１ａと給気用配管７３ａとの接続
部、および給気口７１ｂと給気用配管７３ｂとの接続部
に設けられており、これらの下面に上記ＵＬＰＡフィル
タ７０が取り付けられ、それらの上方位置に例えばアミ
ン等の有機汚染物を除去する機能を有するケミカルフィ
ルタ７４が取り付けられている。

【００３７】排気口７２ａ，７２ｂと排気用配管７３
ａ，７３ｂとの接続部には、それぞれ排気室７５ａ，７
５ｂが設けられており、この排気室７５ａ，７５ｂの上
面に排気口７２ａ，７２ｂが形成された多孔板７６ａ，
７６ｂが取り付けられ、排気室７５ａ，７５ｂ内には排
気ファン７７ａ，７７ｂが配設されている。また、排気
室７５ａ，７５ｂと排気配管７３ａ，７３ｂとの接続部
には圧力調整手段例えばスリットダンパ７８ａ，７８ｂ
が配設されている。

【００３８】このスリットダンパ７８ａ，７８ｂは、多
数の通気孔有する固定多孔板と、この固定多孔板の下面
において水平方向に往復移動可能に配設され、通気孔と
合致し得る多数の調整孔を有する可動多孔板とを有して
おり、適宜の往復駆動手段例えばシリンダ機構やタイミ
ングベルト機構等により可動多孔板が水平方向に往復移
動することによって、開口面積を調節して通気量を調整
し、もってウエハ搬送空間２２ａ，２２ｂ内の圧力を調
整する。例えば、ウエハ搬送空間内の圧力をクリーンル
ーム内の圧力に対して陽圧に設定することができる。な
お、ここでは、圧力調整手段としてスリットダンパを用
いた場合について説明したが、圧力調整手段は必ずしも
スリットダンパである必要はなく、搬送路２２ａ，２２
ｂ内から排気される空気の通過面積を調製することがで
きるものであればスリットダンパ以外のものであっても
よい。

【００３９】配管７３ａ，７３ｂは循環路をなし、その
途中にそれぞれ送風ファン８１ａ，８１ｂが設けられて
おり、これにより搬送路２２ａ，２２ｂにダウンフロー
が形成される。これら配管７３ａ，７３ｂにおいて、送
風ファン８１ａとスリットダンパ７８ａとの間、および
送風ファン８１ｂとスリットダンパ７８ｂとの間には、
それぞれ外気を導入するための外気導入管７９ａ，７９
ｂが設けられており、これら外気導入管７９ａ，７９ｂ
には、それぞれ風量調整機構としてダンパ８０ａおよび
８０ｂが取り付けられている。そして、送風ファン８１
ａ，８１ｂが駆動され、ダンパ８０ａ，８０ｂが所定の
開度で開放されることにより、外気導入管７９ａ，７９
ｂから外気すなわちクリーンルーム内の清浄空気が、配
管７３ａ，７３ｂを介して、それぞれ搬送路２２ａ，２
２ｂ内に供給される。したがって、搬送路２２ａ，２２
ｂ内に供給された清浄空気が各処理ユニットに流れて損
失しても、その風量を外気導入口７９ａ，７９ｂから補
給して、常時搬送路空間２２ａ，２２ｂ内を流れる清浄
空気の風量を一定に維持することができる。なお、風量
調節機構としては、ダンパに代えて流量調整弁等の他の
ものを用いてもよい。

【００４０】循環管路７３ａ，７３ｂにおける送風ファ
ン８１ａ，８１ｂと空気供給室２０ａとの間には、それ
ぞれ搬送路２２ａ，２２ｂ内に供給された清浄空気の温
度を制御するための温度コントローラ８２ａ，８２ｂが
介設されている。なお、図示はしていないが配管７３
ａ，７３ｂに適宜の湿度調整手段を介設することによ
り、搬送路２２ａ，２２ｂ内の湿度も制御することがで
きる。

【００４１】上記のように構成されるスリットダンパ７
８ａ，７８ｂ、ダンパ８０ａ，８０ｂおよび温度コント
ローラ８２ａ，８２ｂは、制御手段としての中央演算処
理装置（ＣＰＵ）９０からの制御信号によって制御され
る。すなわち、搬送路２２ａ，２２ｂの給気口側にそれ
ぞれ配置された圧力・風量センサ（図示せず）によって
検知された信号をＣＰＵ９０に伝達し、この検知信号と
ＣＰＵ９０において予め記憶された情報とを比較演算し
て、その制御信号をスリットダンパ７８ａ，７８ｂ、お
よびダンパ８０ａ，８０ｂに伝達することにより、搬送
路２２ａ，２２ｂ内の圧力および供給される清浄空気の
風量が所定の値に制御される。

【００４２】また、搬送路２２ａ，２２ｂの下部側にそ
れぞれ配置された温度センサ（図示せず）によって検知
された温度信号をＣＰＵ９０に伝達し、この温度信号と
ＣＰＵ９０において予め記憶された情報とを比較演算し
て、その制御信号を温度コントローラ８２ａ，８２ｂに
伝達することにより、配管７３ａ，７３ｂを流れる清浄
空気が所定温度例えば２３℃に制御され、その温度の清
浄空気が搬送路２２ａ，２２ｂ内に供給される。したが
って、搬送路２２ａ，２２ｂ内の雰囲気、すなわち圧
力、風量および温度を常に所定の値に制御することがで
き、処理システム内の各処理を好適に行うことができ
る。

【００４３】また、このような雰囲気制御系において
は、搬送路２２ａおよび２２ｂの雰囲気を個別的に制御
することができる。したがって、搬送路２２ａと２２ｂ
とで雰囲気を異ならせることができ、極めて多様性の高
い処理が実現される。例えば、搬送路２２ａと２２ｂと
で圧力を異ならせ、圧力の高い処理セット側に、より清
浄度の要求される処理ユニットを配置することができる
し、また、設定温度を異ならせ、それに対応して処理ユ
ニットを配置することもできる。さらに、一方の処理セ
ット側に塗布ユニットを配置し、他方の処理セット側に
現像ユニットを配置して、それぞれに適した雰囲気設定
をすることもできる。この場合には、ＵＬＰＡフィルタ
ーの他に、現像ユニット側のみにケミカルフィルターを
設けるようにしてもよい。

【００４４】さらに、搬送路２２ａ，２２ｂ内に清浄空
気が循環供給されることで、処理システムの外部すなわ
ちクリーンルームへ内部の空気が流出することがなく、
処理システム内で発生したパーティクルや有機汚染物等
がクリーンルームへ漏洩することもない。

【００４５】上記カセットステーション１０において
は、図６に示すように、カセット載置台２の上方空間と
ウエハ搬送用アーム４ａの移動空間とは垂壁式の仕切板
５によって互いに仕切られており、ダウンフローの空間
は両空間で別個に流れるようになっている。

【００４６】また、上記処理ステーション２０では、図
６に示すように、処理部Ｇ１，Ｇ２，Ｇ６，Ｇ７の中で
下段に配置されているレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）
の天井面にＵＬＰＡフィルタ８５が設けられており、上
記循環管路７３ａ，７３ｂから搬送路２２ａ，２２ｂ内
に供給される空気がこのＵＬＰＡフィルタ８５を通って
レジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）内に流れる。

【００４７】また、図６に示すように、各スピナ型処理
ユニット（ＣＯＴ）、（ＤＥＶ）の主ウエハ搬送機構２
１ａ，２１ｂに面する側壁には、ウエハＷおよび搬送ア
ームが出入りするための開口部２９が設けられている。
各開口部２９には、各ユニットからパーティクルまたは
有機汚染物等が主ウエハ搬送機構側に入り込まないよう
にするためのシャッタ（図示せず）が取り付けられてい
る。

【００４８】ところで、処理セット２０ａの処理部Ｇ３
および処理セット２０ｂの処理部Ｇ８には、半導体ウエ
ハＷに疎水化処理を施すためのアドヒージョン処理ユニ
ット４７ａ，４７ｂが設けられている。これらアドヒー
ジョン処理ユニット４７ａ，４７ｂはＨＭＤＳガスを用
いるが、この処理は完全密閉ではなく半オープンのユニ
ットで行われるため、ユニット外にＨＭＤＳガスが漏出
する場合がある。このようなガスが他のオープン型の処
理ユニットに侵入すると被処理体である半導体ウエハＷ
に悪影響を及ぼす。

【００４９】しかし、図３に示すように、アドヒージョ
ン処理ユニット４７ａ，４７ｂを加熱ユニット、冷却ユ
ニット、搬送ユニットの下方位置に設け、しかも、搬送
路２２ａ，２２ｂには清浄化された空気のダウンフロー
が形成されているので、アドヒージョン処理ユニット４
７ａ，４７ｂから漏出したＨＭＤＳガスは、ダウンフロ
ーにより下方に流れて速かに排出され、他の処理ユニッ
トに侵入するおそれはほとんどない。したがって、ＨＭ
ＤＳガスが他の処理ユニットの半導体ウエハＷに悪影響
を与えることを回避することができる。また、冷却ユニ
ット４５ａ，４５ｂとアドヒージョン処理ユニット４７
ａ，４７ｂとの間に搬送ユニット４６ａ，４６ｂが介在
しているため、熱的な相互干渉も抑制することができ
る。

【００５０】また、処理部Ｇ４，Ｇ９では、搬送ユニッ
ト５３ａ，５３ｂを挟んで、上方に加熱ユニットである
ホットプレートユニット、、下方に冷却ユニットである
チルプレートユニットが配置されているので、この場合
にも熱的な相互干渉を抑制することができる。

【００５１】次に、本システム全体の処理動作について
説明する。まず、カセットステーション１０において、
ウエハ搬送機構４のウエハ搬送用アーム４ａがカセット
載置台２上の未処理のウエハＷを収容しているカセット
１にアクセスして、そのカセット１から１枚のウエハＷ
を取り出す。ウエハＷのアライメントを行った後、処理
部２０における処理セット２０ａの主ウエハ搬送機構２
１ａのアームは処理部Ｇ３に属するアドヒージョン処理
ユニット４７ａに半導体ウエハＷを搬入する。

【００５２】アドヒージョン処理が終了した半導体ウエ
ハは、いずれかのチルプレートユニット（ＣＰ）内で冷
却された後、塗布ユニット（ＣＯＴ）にて、スピンコー
トによりレジスト塗布される。その後、いずれかのホッ
トプレートユニット（ＨＰ）内でプリベークが実施さ
れ、クーリングユニットで冷却される。

【００５３】この場合に、いずれかのタイミングで処理
セット２０ａから処理セット２０ｂに、前述したセット
間搬送機構により、搬送ユニット５３ａおよび４６ｂを
介して半導体ウエハＷが搬送され、所定の処理終了後、
半導体ウエハＷはその主搬送機構２１ｂのアームにより
インターフェイス部３０に搬送される。インターフェイ
ス部３０ででは、周辺露光装置による周辺露光が実施さ
れ、その後、半導体ウエハＷは隣接する露光装置に搬送
され、全面露光が実施される。

【００５４】露光処理が終了すると、インター・フェー
ス部３０のウエハ搬送アーム３４がウエハＷを受け取
り、受け取ったウエハＷを処理ステーション２０におけ
る処理セット２０ｂの処理部Ｇ９に属する搬送ユニット
５４ｂへ搬入し、その中の冷却プレートでウエハＷを冷
却する。そして、主ウエハ搬送機構２１ｂがウエハＷを
受け取り、いずれかの現像ユニット（ＤＥＶ）に搬入し
現像処理を行う。現像工程が終了すると、いずれかのホ
ットプレートユニット（ＨＰ）によりポストベークが実
施される。その後いずれかのチルプテートユニット（Ｃ
Ｐ）により冷却される。

【００５５】これらのうち、いずれかのタイミングで処
理セット２０ｂから処理セット２０ａに、前述したセッ
ト間搬送機構により、搬送ユニット４６ｂおよび５３ａ
を介して半導体ウエハＷが搬送され、所定の処理終了
後、半導体ウエハＷはその主搬送機構２１ａのアームに
より搬送ユニット４６ａの載置台に載置される。そして
カセットステーション１０のアーム４ａがウエハＷを受
け取り、カセット載置台２上の処理済みウエハ収容用の
カセット１の所定のウエハ収容溝に入れる。これにより
一連の処理が完了する。

【００５６】このように、処理セットを２つ設け、セッ
ト間搬送機構により、隣り合う処理部Ｇ４，Ｇ８の搬送
ユニットを介して半導体ウエハを搬送するようにしたの
で、処理ユニットを極めて多くすることができ、スルー
プットが著しく向上するとともに、多様性の高い処理を
行うことができる。また、このように高スループットで
多様性の高い処理を実現しつつ、従来と同じように、一
つの搬送ステーションにより被処理体搬出入を行うこと
ができる。

【００５７】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ることなく種々変形が可能である。例えば、上記実施の
形態では、処理セットを２つ設けた場合について説明し
たが、２つに限るものではない。また、被処理体も半導
体ウエハに限らず、ＬＣＤ基板、ガラス基板、ＣＤ基
板、フォトマスク、プリント基板等種々のもの適用可能
である。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の処理ユニットを積層してなる処理部を搬送路の周
囲に配置した処理セットを複数設け、セット間搬送機構
によりこれら処理セット間で被処理体を搬送するように
したので、極めてスループットを高くすることができ、
また多様性の高い処理を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の処理装置の一実施形態に係るレジスト
液塗布・現像処理システムを示す平面図。

【図２】図１のレジスト液塗布・現像処理システムを示
す側面図。

【図３】図１のレジスト液塗布・現像処理システムを示
す背面図。

【図４】図１の装置に用いられる、処理セット間で被処
理体を搬送するための機構の一例を示す図。

【図５】図１の装置に用いられる、処理セット間で被処
理体を搬送するための機構の他の例を示す図。

【図６】図１のレジスト液塗布・現像処理システムにお
ける清浄空気の流れを示す概略図。

【図７】図１のレジスト液塗布・現像処理システムにお
ける雰囲気制御系を示す概略図。

【符号の説明】

１０……カセットステーション ２０……処理ステーション ２０ａ，２０ｂ……処理セット ２１ａ，２１ｂ……主基板搬送機構 ２２ａ，２２ｂ……搬送路 ４６ａ，５３ｂ……搬送ユニット Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５７，Ｇ６，Ｇ７、Ｇ８，
Ｇ９，Ｇ１０……処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−162514（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−95039（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−183352（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−46010（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/68 H01L 21/027

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理体に対して複数工程からなる処理
   を施す処理装置であって、 鉛直方向に沿って延在する搬送路と、 この搬送路の周囲に配置され、各々被処理体に対して所
   定の処理を施す複数の処理ユニットを鉛直方向に積層し
   て構成される複数の処理部と、 前記搬送路を移動するとともに、前記複数の処理部の各
   処理ユニットに対して被処理体を搬入出する主搬送機構
   と、 を備えた複数の処理セットを有し、 さらに、隣接する処理セット間で被処理体を搬送するセ
   ット間搬送機構を有し、 前記隣接する処理セットの一方が有する処理部のうち１
   つと、他方が有する処理部のうち１つとは、これら処理
   セットが有するそれぞれの主搬送機構に挟まれた状態で
   互いに隣接して設けられ、 これら隣接する２つの処理部は、いずれも被処理体が搬
   送される搬送ユニットをさらに有し、これら２つの搬送
   ユニットは同一高さにあって互いに連通しており、前記隣接する各処理セットの主搬送機構は、それぞれの
   処理セットの前記搬送ユニットに対して被処理体を搬入
   出可能であり、 前記セット間搬送機構は、前記連通する２つの搬送ユニ
   ット間を移動して隣接する処理セット間で被処理体を搬
   送することを特徴とする処理装置。
2. 【請求項２】 被処理体に対してレジスト塗布・現像処
   理を施す処理装置であって、 鉛直方向に沿って延在する搬送路と、 この搬送路の周囲に配置され、被処理体にレジストを塗
   布するレジスト塗布ユニットおよび／またはレジストの
   パターンを現像する現像ユニットを含む処理ユニットを
   含む複数の処理ユニットを鉛直方向に積層して構成され
   る少なくとも一つの第１の処理部と、 被処理体を加熱する加熱ユニットと、被処理体を冷却す
   る冷却ユニットと、被処理体を搬送する搬送ユニットと
   を含む複数の処理ユニットを鉛直方向に積層して構成さ
   れ、少なくとも前記搬送路を挟んで対向する２つを含む
   複数の第２の処理部と、 前記搬送路を移動するとともに、前記第１および第２の
   処理部の各処理ユニットに対して被処理体を搬入出する
   主搬送機構と、 を備えた複数の処理セットを有し、 さらに、隣接する処理セット間で被処理体を搬送するセ
   ット間搬送機構を有し、 前記隣接する処理セットのうち一方が有する、前記搬送
   路を挟んで対向する２つの第２の処理部のうち１つと、
   他方が有する、前記搬送路を挟んで対向する２つの第２
   の処理部のうち１つとは、これら処理セットが有するそ
   れぞれの主搬送機構に挟まれた状態で互いに隣接して設
   けられ、 これら隣接する２つの第２の処理部は、いずれも被処理
   体が搬送される搬送ユニットをさらに有し、これら２つ
   の搬送ユニットは同一高さにあって互いに連通してお
   り、前記隣接する各処理セットの主搬送機構は、それぞれの
   処理セットの前記搬送ユニットに対して被処理体を搬入
   出可能であり、 前記セット間搬送機構は、前記連通する２つの搬送ユニ
   ット間を移動して隣接する処理セット間で被処理体を搬
   送することを特徴とする処理装置。
3. 【請求項３】 被処理体に対してレジスト塗布・現像処
   理を施す処理装置であって、 被処理体に対してレジスト塗布および現像処理を含む一
   連の処理を施す処理ステーションと、 他の装置との間および前記処理ステーションとの間で被
   処理体の受け渡しを行う搬送ステーションと、 前記処理ステーションとの間および露光装置との間で被
   処理体の受け渡しを行うインターフェイス部と、 を具備し、 前記処理ステーションは、 鉛直方向に沿って延在する搬送路と、 この搬送路の周囲に配置され、被処理体にレジストを塗
   布するレジスト塗布ユニットおよび／またはレジストの
   パターンを現像する現像ユニットを含む処理ユニットを
   含む複数の処理ユニットを鉛直方向に積層して構成され
   る少なくとも一つの第１の処理部と、 被処理体を加熱する加熱ユニットと、被処理体を冷却す
   る冷却ユニットと、被処理体を搬送する搬送ユニットと
   を含む複数の処理ユニットを鉛直方向に積層して構成さ
   れ、少なくとも前記搬送路を挟んで対向する２つを含む
   複数の第２の処理部と、 前記搬送路を移動するとともに、前記第１および第２の
   処理部の各処理ユニットに対して前記被処理体を搬入出
   する主搬送機構と、 を備えた複数の処理セットを有し、 さらに、隣接する処理セット間で被処理体を搬送するセ
   ット間搬送機構を有し、 前記隣接する処理セットのうち一方が有する、前記搬送
   路を挟んで対向する２つの第２の処理部のうち１つと、
   他方が有する、前記搬送路を挟んで対向する２つの第２
   の処理部のうち１つとは、これら処理セットが有するそ
   れぞれの主搬送機構に挟まれた状態で互いに隣接して設
   けられ、 これら隣接する２つの第２の処理部は、いずれも被処理
   体が搬送される搬送ユニットをさらに有し、これら２つ
   の搬送ユニットは同一高さにあって互いに連通してお
   り、前記隣接する各処理セットの主搬送機構は、それぞれの
   処理セットの前記搬送ユニットに対して被処理体を搬入
   出可能であり、 前記セット間搬送機構は、前記連通する２つの搬送ユニ
   ット間を移動して隣接する処理セット間で被処理体を搬
   送することを特徴とする処理装置。
4. 【請求項４】 前記搬送ユニットは、２つの搬送ポート
   を有し、被処理体を搬入する場合と搬出する場合とでそ
   れぞれ異なる搬送ポートを用いることを特徴とする請求
   項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の処理装置。
5. 【請求項５】 前記セット間搬送機構は、一方の搬送ユ
   ニットと他方の搬送ユニットとの間で被処理体を搬送す
   る搬送アームを有することを特徴とする請求項１ないし
   請求項４のいずれか１項に記載の処理装置。
6. 【請求項６】 前記セット間搬送機構は、前記搬送ユニ
   ットにおける被処理体ステージを移動し、これにより一
   方の搬送ユニットと他方の搬送ユニットとの間で被処理
   体を搬送する移動手段を有することを特徴とする請求項
   １ないし請求項４のいずれか１項に記載の処理装置。