JP3543887B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハや液晶表示器用のガラス基板などの基板に対して、フォトリソグラフィ工程のうちの露光処理前後のレジスト塗布前ベークやレジスト塗布、プリベーク、露光後ベーク、現像、ポストベークなどの各種の基板処理を施すための基板処理装置に係り、特には、ホットプレートなどを備えた基板加熱処理部やクールプレートなどを備えた基板冷却処理部などが積層されたベーク処理用の熱処理部と、レジスト塗布用のスピンコーターや現像用のスピンデベロッパーなどを含む薬液処理部と、基板を支持して基板加熱処理部や基板冷却処理部、薬液処理部などの間で基板を搬送するための単数または複数箇所に設けられた基板搬送手段とを一体的にユニット化し、このユニット内にダウンフローで気流を流すように構成された基板処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の基板処理装置としては、例えば、ホットプレートなどを備えた基板加熱処理部とクールプレートなどを備えた基板冷却処理部が積層されたベーク処理用の熱処理部と、レジスト塗布用のスピンコーターや現像用のスピンデベロッパーなどを含む薬液処理部と、熱処理部と薬液処理部との間に設けられ、基板を支持して基板加熱処理部と基板冷却処理部と薬液処理部の間で基板を搬送するための基板搬送ロボットとを一体的にユニット化して構成されたもの(この構成の装置を以下では、第1の基板処理装置ともいう)がある。
【0003】
また、上記熱処理部に、必要に応じて基板受渡し部を設け、熱処理部を挟んで熱処理部と薬液処理部との間に設けられた基板搬送ロボット(第1の基板搬送ロボット)と反対側に別の基板搬送ロボット(第2の基板搬送ロボット)を設け、第1の基板搬送ロボットが基板冷却処理部と薬液処理部の間で基板を搬送し(基板受渡し部を設けた場合にはこの基板受渡し部との間の基板の搬送も行う)、第2の基板搬送ロボットが基板冷却処理部と基板加熱処理部の間で基板を搬送し(基板受渡し部を設けた場合にはこの基板受渡し部との間の基板の搬送も行う)、第1の基板搬送ロボットと第2の基板搬送ロボットとの間の基板の受渡しを基板冷却処理部(および基板受渡し部)を介して行うように構成されたもの(この構成を以下では、第2の基板処理装置ともいう)もある。
【0004】
上記第1、第2の基板処理装置では、予め決められた処理手順(例えば、レジスト塗布前ベーク、レジスト塗布、プリベーク、(露光)、露光後ベーク、現像、ポストベーク)に従って基板が処理される。レジスト塗布前ベーク、プリベーク、露光後ベーク、ポストベークなどのベーク処理は、基板を基板加熱処理部で所定温度に加熱する処理で、このベーク処理の後には、加熱された基板は基板冷却処理部で常温付近の所定温度に冷却される。レジスト塗布はスピンコーターで行われ、現像はスピンデベロッパーで行われる。また、露光処理自体は、本基板処理装置(ユニット)に付設された露光処理専用の露光ユニットで行われる。
【0005】
従って、本基板処理装置(ユニット)内に基板が搬入されると、レジスト塗布前ベークのために、基板搬送ロボット(第2の基板処理装置では、第2の基板搬送ロボット)がその基板を基板加熱処理部に搬送し、そこで加熱処理が行われ、それが終了すると、基板搬送ロボット(第2の基板搬送ロボット)は加熱された基板を基板加熱処理部から基板冷却処理部へ搬送し、そこで冷却処理が行われる。冷却処理が終了すると、基板搬送ロボット(第1の基板搬送ロボット)は冷却された基板をスピンコーターに搬送し、そこでレジスト塗布が行われる。レジスト塗布後の基板は、プリベークのために基板加熱処理部に搬送され、それに続いて基板冷却処理部に搬送される。そして、プリベーク後の冷却処理が終了した基板は、露光ユニットに引き渡され、そこで露光処理が行われる。
【0006】
露光後の基板を露光ユニットから受け取ると、その基板は、露光後ベークのために基板加熱処理部に搬送され、加熱処理後、基板冷却処理部へ搬送され、冷却処理後、スピンデベロッパーへ搬送され現像が行われる。そして、現像後、ポストベークのために基板加熱処理部へ搬送され、加熱処理後、基板冷却処理部へ搬送され、この冷却処理後の基板が本基板処理装置(ユニット)から搬出される。
【0007】
また、この種の基板処理装置はクリーンルーム内に設置される。周知のように、クリーンルーム内には、温度や湿度などの雰囲気を一定に維持するなどのために所定条件の雰囲気がダウンフローで流されている。本基板処理装置(ユニット)内には、このクリーンルーム内のダウンフローの気流が導かれていて、図16に示すように、そのクリーンルーム内のダウンフローの気流(図では白抜きの矢印で示す)によってユニット内の熱処理部1と薬液処理部2(図では、薬液処理部の一つであるスピンコーターSCを図示している)の間の基板搬送ロボット(第1の基板搬送ロボット)3の基板搬送路や、スピンデベロッパーの処理室内(図では表れていないがスピンコーターSCの奥手側に設けられている)、第2の基板処理装置ではさらに第2の基板搬送ロボットの基板搬送路(図示を省略しているが、熱処理部1の左側に設けられる)などの雰囲気をクリーンルーム内と同じに維持するとともに、スピンデベロッパーの処理室内や各基板搬送路に発生する粉塵(パーティクル)を下方に流下させて排除するようにしている。
【0008】
ただし、レジスト塗布は、クリーンルーム内の雰囲気と異なる雰囲気内で行う必要があるので、スピンコーターSCの処理室SCR内には、上記クリーンルーム内のダウンフローの気流とは別の、レジスト塗布に適した雰囲気がダウンフローで供給され、このダウンフローの気流(図では斜線の矢印で示す)によってスピンコーターSCの処理室SCR内の雰囲気をレジスト塗布に適した雰囲気に維持するとともに、スピンコーターSCの処理室SCR内に発生するパーティクルを下方に流下させて排除するようにもしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、上記構成の基板処理装置で露光処理前後の各種の基板処理を実行させると、レジスト塗布工程で塗布されたレジストの膜厚が不均一になるという現象や、現像工程での現像処理に現像不良が生じ易いという現象などが起きていた。
【0010】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、レジスト塗布、現像などを適正に行ない得る基板処理装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するために、まず、レジスト塗布工程でのレジスト膜厚の不均一や現像工程での現像不良などの不都合の発生原因を調査した。その結果、上記不都合が以下のような原因で発生していたことを突き止めた。
【0012】
すなわち、熱処理部を構成する基板加熱処理部では基板を100℃以上に加熱するので、その際の熱気が上方に伝わり易く、例えば、基板冷却処理部を基板加熱処理部の上方に積層すると、基板加熱処理部からの熱気によって基板冷却処理部内の温度管理が適正に行えず、基板冷却処理部での冷却処理に時間がかかったり、目標温度に基板を冷却できないなどの不都合が起き易くなる。そのため、この種の熱処理部で基板加熱処理部と基板冷却処理部を積層するときには、図16に示すように、基板冷却処理部12を下段にし、その上に基板加熱処理部11を積層している。
【0013】
しかしながら、基板加熱処理部11で基板Wを加熱する際の熱気は上方ばかりでなく側方にも伝わる。熱処理部1の周囲には外装カバーが設けられていて、基板加熱処理部11から周囲への熱気の直接の拡散は防止されているが、基板加熱処理部11で基板を加熱する際の側方への熱気によって薬液処理部2側の外装カバーも熱せられる。このときの薬液処理部2側の外装カバーの温度は40℃前後である。従って、この常温よりも高い温度の外装カバーから基板搬送ロボット(第1の基板搬送ロボット)3の上方へ熱気が拡散されていて、この熱気が、基板搬送ロボット(第1の基板搬送ロボット)3の基板搬送路に流されているダウンフローの気流(白抜きの矢印で示す)に乗って図16の二点鎖線の矢印のように降下し、基板搬送ロボット(第1の基板搬送ロボット)3に支持された基板Wの表面に当たり、基板Wに熱的影響を与えていたことが判明した。
【0014】
薬液処理部2による処理(レジスト塗布や現像)などを適正に行うためには、基板W全体が、これら処理に適した常温付近の所定温度に保持されている必要がある。そのため、薬液処理部2による処理(レジスト塗布や現像)の前工程である基板冷却処理部12での冷却処理では、薬液処理部2による処理(レジスト塗布や現像)などに適した常温付近の所定温度に基板W全体を冷却するようにしている。
【0015】
しかしながら、基板搬送ロボット(第1の基板搬送ロボット)3による基板冷却処理部12から薬液処理部2への基板Wの搬送の際に、上述したように基板Wの上方から降下している基板加熱処理部11からの熱気に基板Wがさらされることで、基板冷却処理部12で温調された基板Wの全体、あるいは、一部が適正温度より高くなり、そのような状態で基板Wが薬液処理部2(スピンコーターSCやスピンデベロッパー)などに搬送され、レジスト塗布や現像などが行われることになるので、塗布されたレジストの膜厚が不均一になったり、現像不良などが起きていたものと推定される。
【0016】
そこで、本発明者らは、このように事実に基づき、以下のような発明をなし、その発明によって露光処理前後の各種の基板処理を行なってみたところ、レジスト塗布工程でのレジスト膜厚の不均一の発生や、現像工程での現像不良などを好適に防止できたことを確認した。
【0017】
請求項1に記載の発明は、少なくとも基板を加熱する基板加熱処理部と基板を常温付近の所定温度に冷却する基板冷却処理部とが積層された熱処理部と、基板に薬液処理を施す薬液処理部と、前記熱処理部と前記薬液処理部との間に設けられ、基板を支持して、少なくとも前記基板冷却処理部と前記薬液処理部の間で基板を搬送するための第1の基板搬送手段と、前記熱処理部を挟んで前記第1の基板搬送手段と反対側に設けられ、基板を支持して、少なくとも前記基板冷却処理部と前記基板加熱処理部の間で基板を搬送するための第2の基板搬送手段とを一体的にユニット化し、前記ユニット内にダウンフローで気流を流すように構成された露光処理前後の各種の基板処理を行うための基板処理装置において、前記第1の基板搬送手段の基板搬送路の少なくとも上方にカバーを形成したことを特徴とするものである。
【0018】
また、請求項2に記載の発明は、上記請求項1に記載の基板処理装置において、前記カバーは、前記第1の基板搬送手段の基板搬送路の上方および側方を含む前記基板搬送路の周囲を覆うように形成したことを特徴とするものである。
【0019】
上記請求項1、2に記載の発明は、前述した第2の基板処理装置の構成のものに適用できるようにしたが、特に、請求項2に記載の発明は、第1の基板搬送手段の基板搬送路を薬液処理部の雰囲気に維持できるように工夫した。
【0020】
【作用】
請求項1、2に記載の発明によれば、第1の基板搬送手段(第2の基板処理装置の第1の基板搬送ロボット)に支持された基板の上方から降下している基板加熱処理部からの熱気が、第1の基板搬送手段の基板搬送路の上方に形成されたカバーによって遮断され、基板は基板加熱処理部からの熱的影響を受けることなく、基板冷却処理部から薬液処理部へ搬送される。
【0021】
また、請求項2に記載の発明によれば、カバーは、第1の基板搬送手段の基板搬送路の上方および側方を含む前記基板搬送路の周囲を覆うように形成し、その内側のトンネル内で基板が搬送されるので、カバーで形成されるトンネル内とトンネルの外部の雰囲気とが遮断され、このトンネル内の第1の基板搬送手段の基板搬送路が薬液処理部の雰囲気に維持される。
【0022】
【発明の実施の形態】
参考実施の形態の概要を図1を参照して説明する。
図1に示すように、本参考実施の形態は、熱処理部1と薬液処理部2(図では薬液処理部2の一つであるスピンコーターSCを図示している)との間に設けられた基板搬送手段としての基板搬送ロボット3に支持される基板Wの少なくとも上方を覆う被覆手段としての天板30をその基板搬送ロボット3に取り付けたことを特徴としている。
【0023】
これにより、熱処理部1と薬液処理部2との間に設けられた基板搬送ロボット3に支持された基板Wの上方から降下している基板加熱処理部11からの熱気が、この基板搬送ロボット3に取り付けられた天板30によって遮断され、基板Wは基板加熱処理部11からの熱的影響を受けることなく、基板冷却処理部12から薬液処理部2(スピンコーターSCや図示していないスピンデベロッパー)へ搬送される。従って、基板Wは基板冷却処理部12で温調された状態で薬液処理部2の処理室内にセットされ、そこで薬液処理(レジスト塗布や現像)が施されるので、基板加熱処理部11からの熱的影響によるレジスト塗布工程でのレジスト膜厚の不均一の発生や現像工程での現像不良などが防止できる。
【0024】
次に、請求項1、2に記載の発明の実施の形態の概要を図2を参照して説明する。
図2に示すように、請求項1、2に記載の発明は、熱処理部1と薬液処理部2との間に設けられる第1の基板搬送手段としての第1の基板搬送ロボット3の基板搬送路の上方にカバー50を形成したことを特徴としている。
【0025】
これにより、熱処理部1と薬液処理部2との間に設けられた第1の基板搬送ロボット3に支持された基板Wの上方から降下している基板加熱処理部11からの熱気が、カバー50によって遮断され、基板Wは基板加熱処理部11からの熱的影響を受けることなく、基板冷却処理部12から薬液処理部2へ搬送される。従って、基板Wは基板冷却処理部12で温調された状態で薬液処理部2の処理室内にセットされ、そこで薬液処理が施されるので、基板加熱処理部11からの熱的影響によるレジスト塗布工程でのレジスト膜厚の不均一の発生や現像工程での現像不良などが防止できる。
【0026】
また、カバー50の内側(下側)の第1の基板搬送ロボット3による基板Wの搬送路には、図2中の点線の矢印で示すように、薬液処理部2の処理室内の雰囲気(スピンコーターSCの処理室SCR内の雰囲気やスピンデベロッパーの処理室内の雰囲気)が流れ込んでくる。請求項2に記載の発明では、第1の基板搬送ロボット3の基板搬送路の上方および側方を含む前記基板搬送路の周囲を覆うようにカバー50を形成し、カバー50で形成されるトンネル内の第1の基板搬送ロボット3による基板Wの搬送路の雰囲気と、カバー50の外部の雰囲気とを完全に遮断したので、カバー50で形成されるトンネル内の第1の基板搬送ロボット3による基板Wの搬送路の雰囲気を薬液処理部2の処理室内の雰囲気に維持することができ、ここで搬送される基板Wの温調の精度を向上させることができる。
【0027】
なお、図1、図2中の白抜きの矢印、斜線の矢印、二点鎖線の矢印は、図16と同様にそれぞれ、本基板処理装置(ユニット)内に取り込んだクリーンルーム内のダウンフローの気流(白抜きの矢印)、スピンコーターSCの処理室SCR内の温度や湿度などの雰囲気を特別に管理するためのダウンフローの気流(斜線の矢印)、基板加熱処理部11からの熱気の流れ(二点鎖線の矢印)を示す。
【0028】
次に、各発明の具体的な実施例を説明する。なお、第3、第4実施例は請求項1、2に記載の発明に対する実施例である。
【0029】
【実施例】
<第1実施例>
図3は、第1実施例に係る基板処理装置とインデクサの全体構成を示す一部省略斜視図であり、図4は、第1実施例に係る基板処理装置とインデクサとインターフェースユニット(IFユニット)と露光ユニット(一部省略)の全体構成を示す平断面図である。
【0030】
この第1実施例に係る基板処理装置5は、図示しないホットプレートなどを備えた基板加熱処理部11と図示しないクールプレートなどを備えた基板冷却処理部12が積層されたベーク処理用の熱処理部1と、レジスト塗布用のスピンコーターSCや現像用のスピンデベロッパーSD(図では、第1、第2のスピンデベロッパーSD1、SD2を備えている)からなる薬液処理部2と、熱処理部1と薬液処理部2との間に設けられ、基板Wを支持して基板加熱処理部11と基板冷却処理部12と薬液処理部2(スピンコーターSCやスピンデベロッパーSD)の間で基板Wを搬送するための基板搬送ロボット3とを一体的にユニット化し、図1と同様に、ユニット内にダウンフローで気流を流すように構成されている。この第1実施例装置5は、平面視で薬液処理部2、基板搬送ロボット3、熱処理部1がその順で配列された、いわゆる3列構成の、従来技術で説明した第1の基板処理装置と同様の構成を有している。
【0031】
基板搬送ロボット3は、図5に示すように、基板Wの外周縁を載置支持するアーム31と、アーム31を水平1軸方向に出退させるための駆動機構(図示せず)を内蔵したアーム支持部32と、アーム支持部32を支持する軸33と、軸33(アーム支持部32およびアーム31)を鉛直軸(Z軸に平行な軸)回りに回転させる駆動機構(図示せず)や、軸33(アーム支持部32およびアーム31)を図のZ軸方向に昇降させるための駆動機構(図示せず)、軸33(アーム支持部32およびアーム31)を図のX軸方向に移動させるための駆動機構(図示せず)、および、天板30などで構成されている。
【0032】
なお、図5中のX、Y、Z軸は、図1以下の各図中のX、Y、Z軸と同じ方向を示す。また、アーム31の出退用の駆動機構や、軸33の昇降やX軸方向への移動用の駆動機構は、ネジ軸やガイド軸、モータなどからなる周知の1軸方向駆動機構などで構成され、軸33の鉛直軸回りの回転は、モータの回転などで実現されている。
【0033】
天板30は、アーム31に載置支持された基板Wの上方を覆う状態で、支持部材34を介してアーム支持部32に取り付けられている。なお、天板30は、例えばアルミニウムやステンレス鋼などで構成される。
【0034】
上記構成を有する基板搬送ロボット3は、基板Wをアーム31に載置支持し、このアーム31のX軸方向、Z軸方向への移動動作、アーム支持部32を鉛直軸回りに回転させ、アーム31の出退させる方向を熱処理部1(任意の基板加熱処理部11や基板冷却処理部12)または薬液処理部2(スピンコーターSCや任意のスピンデベロッパーSD)に向ける動作、アーム31を出退させる動作を適宜に組み合わせて、任意の基板加熱処理部11、基板冷却処理部12、スピンコーターSC、スピンデベロッパーSDなどの間で基板Wを搬送するようにしている。なお、基板加熱処理部11内や、基板冷却処理部12内に対する基板Wの搬入/搬出は、熱処理部1の薬液処理部2側の外装カバーに設けられた搬入出口11a、12aを介して行われ、スピンコーターSCやスピンデベロッパーSDの各処理室SCR、SDR内に対する基板Wの搬入/搬出は、各処理室SCR、SDRの熱処理部1側の外囲に設けられた、搬入出口2aを介して行われる。これら搬入出口11a、12a、2aには図示しないシャッターが設けられ、基板Wが搬入/搬出されるときだけ開口されるようになっている。
【0035】
インデクサ6は、複数枚の基板Wが収納される搬送用のキャリアCを載置するための搬入出テーブル61や、このキャリアCと上記基板処理装置5内の基板搬送ロボット3との間で基板Wの受渡しを行うための基板搬入出ロボット62などで構成される。
【0036】
露光ユニット7は、露光処理を行うためのもので、縮小投影露光機(ステッパー)などの露光機や、露光機での露光の際の基板Wの位置合わせを行うアライメント機構、露光ユニット7内での基板Wの搬送を行う基板搬送ロボットなど(いずれも図示せず)を一体的にユニット化して構成されている。
【0037】
IFユニット8は、基板処理装置5と露光ユニット7との間で基板Wの受渡しを行うためのユニットで、基板処理装置5内の基板搬送ロボット3から受け取った露光前の基板Wを露光ユニット7内の基板搬送ロボットに引き渡したり、露光ユニット7内の基板搬送ロボットから受け取った露光済の基板Wを基板処理装置5内の基板搬送ロボット3に引き渡す基板受渡しロボット(図示せず)などを備えている。
【0038】
これらインデクサ6、基板処理装置5、IFユニット8、露光ユニット7の動作を以下に説明する。
【0039】
基板処理装置5や露光ユニット7で行われるフォトリソグラフィ工程の各種の基板処理が行われる前の基板Wが複数枚収納されたキャリアCは、図示しないキャリアの自動搬送装置(Auto Guided Vehicle :以下、AGVという)によって前工程から搬送されてきてインデクサ6の搬入出テーブル61に載置される。基板搬入出ロボット62は、このキャリアCから基板Wを1枚ずつ取り出し、基板処理装置5内の基板搬送ロボット3のアーム31に順次引き渡していく。
【0040】
ここでは、基板処理装置5で、露光処理前の基板処理として、例えば、レジスト塗布前ベーク、レジスト塗布、プリベークを行い、露光処理後の基板処理として、例えば、露光後ベーク、現像、ポストベークを行うものとする。
【0041】
基板搬送ロボット3は、上記処理に従って基板Wを搬送する。すなわち、基板搬入出ロボット62から基板Wを受け取ると、まず、レジスト塗布前ベークのためにその基板Wを基板加熱処理部11に搬送し、そこで加熱処理を行わせる。加熱処理が終了すると、基板搬送ロボット3は、加熱された基板Wを基板加熱処理部11から基板冷却処理部12に搬送し、そこで、次工程のレジスト塗布に適した常温付近の所定温度までその基板W全体を冷却させる。冷却処理が終了すると、基板搬送ロボット3はその基板Wを基板冷却処理部12からスピンコーターSCに搬送し、そこでレジスト塗布を行わせる。このとき、図1で説明したように、基板冷却処理部12からスピンコーターSCに搬送される基板Wの上方から降下している基板加熱処理部11からの熱気にその基板Wが直接されされるのが防止され、従って、基板冷却処理部12で温調された状態でレジスト塗布でき、基板加熱処理部11からの熱的影響によって起こっていた塗布されるレジスト膜の膜厚が不均一になるという不都合が解消される。
【0042】
レジスト塗布が終了すると、プリベークのために基板搬送ロボット3は、スピンコーターSCから基板加熱処理部11にレジスト塗布された基板Wを搬送し、そこで加熱処理を行わせ、それが終了すると、基板搬送ロボット3は、基板加熱処理部11から基板冷却処理部11に加熱された基板Wを搬送し、そこで冷却処理を行わせる。冷却処理が終了すると、基板搬送ロボット3は、その基板WをIFユニット8内の基板受渡しロボットに引き渡し、この基板受渡しロボットが露光ユニット7内の基板搬送ロボットにその基板Wを引渡し、露光ユニット7内で露光処理が行われる。
【0043】
ここで、露光処理の場合も、露光処理に適した基板Wの温度があり、プリベークの後の冷却処理ではそのような温度に基板W全体を冷却し、そのように温調された状態で基板Wが露光ユニット7に搬送されることが望まれる。この基板冷却処理部12から露光ユニット7への基板Wの搬送の際にも、基板搬送ロボット3に支持された冷却処理後の基板Wの上方より、基板加熱処理部11からの熱気が降下しているが、この実施例では、上記基板冷却処理部12からスピンコーターSCへの基板Wの搬送時と同様に、温調された基板Wは基板加熱処理部11からの熱的影響を直接受けることなく、IFユニット8を介して露光ユニット7へ搬送できる。なお、IFユニット8や露光ユニット7内の温度や湿度などの雰囲気は適切に管理されていて、これらユニット8、7の搬送中に基板Wの温度が変動しないようにしている。従って、本実施例によれば、基板冷却処理部12から露光ユニット7へ基板Wを搬送する際にも、露光に適した温度に温調された基板Wに対する基板加熱処理部11からの熱的影響を防止することができ、温度変動に起因する露光処理時の露光ムラなどの不都合も防止することができる。
【0044】
露光ユニット7での露光処理が終了すると、IFユニット8を介して露光済の基板Wが基板処理装置5内の基板搬送ロボット3に渡される。基板搬送ロボット3は、露光後ベークのためにその露光済の基板Wを基板加熱処理部11に搬送し、そこで加熱処理を行わせ、それが終了すると、基板搬送ロボット3は基板加熱処理部11から基板冷却処理部12にその加熱された基板Wを搬送し、そこで現像に適した温度に基板W全体を冷却させる。そして、その冷却処理が終了すると、基板搬送ロボット3は基板冷却処理部12からスピンデベッパーSDにその温調された基板Wを搬送し、そこで現像を行わせる。この基板冷却処理部12からスピンデベッパーSDへの基板Wの搬送においても、基板冷却処理部12からスピンコーターSCへの基板Wの搬送時と同様に、基板搬送ロボット3に支持された温調された基板Wに対する基板加熱処理部11からの熱的影響を回避でき、熱的影響に起因する現像不良などを防止できる。
【0045】
現像処理が終了すると、基板搬送ロボット3はポストベークのためにスピンデベロッパーSDから基板加熱処理部11へ現像後の基板Wを搬送し、そこで加熱処理を行わせ、加熱処理が終了すると、基板搬送ロボット3は基板加熱処理部11から基板冷却処理部12に加熱された基板Wを搬送し、そこで冷却処理を行わせる。この冷却処理が終了すると、基板搬送ロボット3は、その基板Wを基板冷却処理部12から取り出し、インデクサ6の基板搬入出ロボット62に引き渡す。基板搬入出ロボット62は基板搬送ロボット3から受け取った、フォトリソグラフィ工程の各基板処理が終了した基板Wを搬入出テーブル61に待機されている空のキャリアCに順次収納していく。そして、フォトリソグラフィ工程の各基板処理が終了した基板Wが所定枚数キャリアCに収納されると、そのキャリアCはAGVによってフォトリソグラフィ工程の後工程へと搬送されていく。
【0046】
<第2実施例>
図6は、第2実施例に係る基板処理装置とインデクサの全体構成を示す一部省略斜視図であり、図7は、第2実施例に係る基板処理装置とインデクサとIFユニットと露光ユニット(一部省略)の全体構成を示す平断面図である。
【0047】
この第2実施例に係る基板処理装置5は、平面視で薬液処理部2、第1の基板搬送手段としての第1の基板搬送ロボット3、熱処理部1、第2の基板搬送手段としての第2の基板搬送ロボット4がその順で配列された、いわゆる4列構成の、従来技術で説明した第2の基板処理装置と同様の構成を有している。
【0048】
この第2実施例の薬液処理部2は、上記第1実施例の薬液処理部2と同様にスピンコーターSC、スピンデベロッパーSD(SD1、SD2)を備えて構成されている。
【0049】
また、第2実施例の第1、第2の基板搬送ロボット3、4は、上記第1実施例の基板搬送ロボット3と同様の構成を有している。この実施例では、薬液処理部2(スピンコーターSCやスピンデベロッパーSD)と熱処理部1の基板冷却処理部12との間の基板Wの搬送を第1の基板搬送ロボット3が行い、熱処理部1の基板加熱処理部11と基板冷却処理部12との間の基板Wの搬送と、インデクサ6の基板搬入出ロボット62との間の基板Wの受渡し、および、IFユニット8内の基板受渡しロボットとの間の基板Wの受渡しを第2の基板搬送ロボット4が行うようにしている。また、第1の基板搬送ロボット3と第2の基板搬送ロボット4との間の基板Wの受渡しは基板冷却処理部12を介して行われる。
【0050】
第2実施例の熱処理部1は、上記第1実施例の熱処理部1と同様に基板加熱処理部11と基板冷却処理部12とが積層されて構成されているが、この第2実施例では、上述したように基板加熱処理部11への基板Wの搬送は第2の基板搬送ロボット4のみが行うので、基板加熱処理部11に対する基板Wの搬入/搬出のための外装カバーの搬入出口(図6では図面に表れていない)は第2の基板搬送ロボット4側にのみ設けられ、また、基板冷却処理部12への基板Wの搬送は、第1、第2の基板搬送ロボット3、4の双方が行うので、基板冷却処理部12に対する基板Wの搬入/搬出のための外装カバーの搬入出口12a(図6では第1の基板搬送ロボット3側の搬入出口のみが図面に表れている)は第1、第2の基板搬送ロボット3、4の双方の側に設けられている。
【0051】
その他の基板処理装置5の構成や、インデクサ6、露光ユニット7、IFユニット8の構成は、上記第1実施例と同様であるので、その詳述は省略する。
【0052】
インデクサ6、基板処理装置5、IFユニット8、露光ユニット7でのフォトリソグラフィ工程の各種の基板処理を行う際の全体的な流れは上記第1実施例と同様であるのでその詳述は省略するが、基板処理装置5内での基板Wの搬送が第1実施例と若干相違するので、それを簡単に説明する。
【0053】
第2の基板搬送ロボット4がインデクサ6の基板搬入出ロボット62から、フォトリソグラフィ工程の各種の基板処理を受ける前の基板Wを受け取ると、レジスト塗布前ベークのためにその基板Wを基板加熱処理部11に搬送し、そこで加熱処理を行わせ、加熱処理が終了すると、第2の基板搬送ロボット4が基板加熱処理部11から基板冷却処理部12に加熱された基板Wを搬送し、そこでレジスト塗布に適した常温付近の所定温度に基板W全体を冷却させる。
【0054】
この冷却処理が終了すると、第1の基板搬送ロボット3が基板冷却処理部12からスピンコーターSCにその基板Wを搬送し、そこでレジスト塗布を行わせる。この基板冷却処理部12からスピンコーターSCへの基板Wの搬送時にも、上記第1実施例と同様に、レジスト塗布に適した温度に温調された基板Wに対する基板加熱処理部11からの熱的影響を防止することができる。
【0055】
レジスト塗布が終了すると、第1の基板搬送ロボット3は、スピンコーターSCから基板冷却処理部12にレジスト塗布された基板Wを搬送するが、ここでは第1の基板搬送ロボット3から第2の基板搬送ロボット4への基板Wの受渡しのために、基板冷却処理部12を用いているに過ぎないので、基板Wに対する冷却処理は行わない。次に、プリベークのために第2の基板搬送ロボット4が基板冷却処理部12から基板加熱処理部11にレジスト塗布された基板Wを搬送し、そこで加熱処理を行わせ、加熱処理が終了すると、第2の基板搬送ロボット4が基板加熱処理部11から基板冷却処理部12に加熱された基板Wを搬送し、そこで露光処理に適した常温付近の所定温度に基板W全体を冷却させる。
【0056】
この冷却処理が終了すると、第2の基板搬送ロボット4は、その基板Wを基板冷却処理部12から取り出し、IFユニット8内の基板受渡しロボットに引き渡す。このとき、第2の基板搬送ロボット4にも天板30を設けているので、露光処理に適した温度に温調された基板Wに対する基板加熱処理部11からの熱的影響を防止することができる。なお、本実施例では、IFユニット8内の基板受渡しロボットとの間の基板Wの受渡しを第2の基板搬送ロボット4が行うように構成したので、露光処理に適した温度に温調された基板Wに対する基板加熱処理部11からの熱的影響を防止するのに、第2の基板搬送ロボット4に天板30を設けたが、IFユニット8内の基板受渡しロボットとの間の基板Wの受渡しを第1の基板搬送ロボット3が行うように構成すれば、第2の基板搬送ロボット4に天板30を設けずとも、露光処理に適した温度に温調された基板Wに対する基板加熱処理部11からの熱的影響を防止することができる。
【0057】
IFユニット8を介して露光ユニット7に基板Wは搬送されて露光処理が行われ、露光処理が終了すると、露光済の基板WはIFユニット8を介して、第2の基板搬送ロボット4に引き渡される。第2の基板搬送ロボット4は、露光後ベークのためにその露光済の基板Wを基板加熱処理部11に搬送し、そこで加熱処理を行わせ、加熱処理が終了すると、第2の基板搬送ロボット4が基板加熱処理部11から基板冷却処理部12に加熱された基板Wを搬送し、そこで現像に適した常温付近の所定温度に基板W全体を冷却させる。
【0058】
この冷却処理が終了すると、第1の基板搬送ロボット3が基板冷却処理部12からスピンデベロッパーSDにその基板Wを搬送し、そこで現像を行わせる。この基板冷却処理部12からスピンデベロッパーSDへの基板Wの搬送時にも、上記第1実施例と同様に、現像に適した温度に温調された基板Wに対する基板加熱処理部11からの熱的影響を防止することができる。
【0059】
現像が終了すると、第1の基板搬送ロボット3は、スピンデベロッパーSDから基板冷却処理部12に現像済の基板Wを搬送する(ここでは、基板Wに対する冷却処理は行わない)。次に、ポストベークのために第2の基板搬送ロボット4が基板冷却処理部12から基板加熱処理部11に現像済の基板Wを搬送し、そこで加熱処理を行わせ、加熱処理が終了すると、第2の基板搬送ロボット4が基板加熱処理部11から基板冷却処理部12に加熱された基板Wを搬送し、そこで冷却処理を行わせる。
【0060】
この冷却処理が終了すると、第2の基板搬送ロボット4は、その基板Wを基板冷却処理部12から取り出し、インデクサ6内の基板搬入出ロボット62に引き渡す。以降は第1実施例と同様であるのでその説明を省略する。
【0061】
〔第1、第2実施例に対する変形例〕
(1) 第1、第2実施例では、アーム31に載置支持された基板Wの上方のみを覆うような天板30を基板搬送ロボット3、第1、第2の基板搬送ロボット3、4に設けたが、図8に示すように、アーム31およびアーム31に載置支持された基板Wを出退させるための開口部30a以外、アーム31に載置支持された基板Wの上方と側方を全て覆うような天板30、側方カバー30bを基板搬送ロボット3、第1、第2の基板搬送ロボット3、4(のアーム支持部32)に取り付けてもよい。このように構成すれば、アーム31に載置支持された基板Wの側方から回り込んでくる、基板加熱処理部11からの熱気も好適に遮断することができる。
【0062】
(2) 第1実施例において、図9に示すように、基板搬送ロボット3を複数台(図では2台であるが3台以上でもよい)設置し、基板加熱処理部11、基板冷却処理部12、薬液処理部2(スピンコーターSC、スピンデベロッパーSD)の間の基板Wの搬送と、インデクサ6内の基板搬入出ロボット62との間の基板Wの受渡し、および、IFユニット8内の基板受渡しロボットとの間の基板Wの受渡しを、これら基板搬送ロボット3が協働して行うように構成してもよい。この構成においては、複数台の基板搬送ロボット3が本発明における基板搬送手段に相当する。
【0063】
(3) 第2実施例においても同様に、第1の基板搬送ロボット3、または/および、第2の基板搬送ロボット4を複数台設置してもよい。第1の基板搬送ロボット3を複数台設ける場合には、それら複数台の第1の基板搬送ロボット3が本発明における第1の基板搬送手段に相当し、第2の基板搬送ロボット4を複数台設ける場合には、それら複数台の第2の基板搬送ロボット4が本発明における第2の基板搬送手段に相当する。なお、図10に示すように、第1の基板搬送ロボット3を3台設置し、スピンコーターSCとそれに対向する基板冷却処理部12との間の基板Wの搬送、第1のスピンデベロッパーSD1とそれに対向する基板冷却処理部12との間の基板Wの搬送、第2のスピンデベロッパーSD2とそれに対向する基板冷却処理部12との間の基板Wの搬送を各々の第1の基板搬送ロボット3に分担させるように構成すれば、各々の第1の基板搬送ロボット3は、図のX軸方向へ移動自在に構成する必要もない。このとき、熱処理部1の図の左からX軸方向に配置された2列目、4列目、6列目に積層された基板加熱処理部11などに対しては第2の基板搬送ロボット4のみが基板Wの搬送を行なえることになるので、これら2列目、4列目、6列目には基板加熱処理部11のみを積層してもよいし、基板加熱処理部11と基板冷却処理部12を積層する場合であっても、この基板冷却処理部12は第2の基板搬送ロボット4側にのみ搬入出口を設けるなどして第2の基板搬送ロボット4専用に構成すればよい。
【0064】
(4) 第2実施例において、図11に示すように、第1、第2の基板搬送ロボット3、4の間での基板Wの受渡しのための基板受渡し部13を熱処理部1に別途設けてもよい。この場合、薬液処理部2での薬液処理の前には基板Wの冷却が行われるが、薬液処理の後すぐに冷却処理を行うことはないので、例えば、第1の基板搬送ロボット3から第2の基板搬送ロボット4への基板Wの受渡しをこの基板受渡し部13を介して行わせ、また、第2の基板搬送ロボット4から第1の基板搬送ロボット3への基板Wの受渡しを基板冷却処理部12を介して行わせるようにすれば、第1、第2の基板搬送ロボット3、4の間の双方向の基板Wの受渡しがスムーズに行なえる。なお、この基板受渡し部13は、基板Wの搬入/搬出用の搬入出口13aを第1、第2の基板搬送ロボット3、4の双方の側に設け、また、例えば、基板Wを載置支持する複数本の基板支持ピン13bを固定立設させて構成されている。第1の基板搬送ロボット3はこの基板支持ピン13bの上に基板Wを載置させ、第2の基板搬送ロボット4がその基板Wを取り出すことで、第1、第2の基板搬送ロボット3、4の間の基板Wの受渡しが行われる。また、この構成においては、第1の基板搬送ロボット3は、薬液処理部2と基板冷却処理部12と基板受渡し部13との間で基板Wの搬送を行い、第2の基板搬送ロボット4は、基板加熱処理部11と基板冷却処理部12と基板受渡し部13の間の基板Wの搬送と、インデクサ6の基板搬入出ロボット62との間の基板Wの受渡し、および、IFユニット8内の基板受渡しロボットとの間の基板Wの受渡しを行う。
【0065】
(5) 第1、第2実施例では、薬液処理部2を1台のスピンコーターSCと2台のスピンデベロッパーSD(SD1、SD2)とで構成したが、スピンコーターSCが複数台設けられた基板処理装置やスピンデベロッパーSDが1台または3台以上設けられた基板処理装置であっても同様に適用できる。
【0066】
<第3実施例>
図12は、第3実施例に係る基板処理装置とインデクサの全体構成を示す一部省略斜視図であり、図13は、第3実施例に係る基板処理装置とインデクサとIFユニットと露光ユニット(一部省略)の全体構成を示す平断面図である。
【0067】
この第3実施例に係る基板処理装置5の基本的な構成は、上記第2実施例と同じであるが、この第3実施例装置では、第1、第2の基板搬送ロボット3、4に天板30を設ける代わりに、熱処理部1の下段に設けられた基板冷却処理部12と、薬液処理部2(スピンコーターSC、スピンデベロッパーSD)との間の第1の基板搬送ロボット3の基板搬送路の周囲(上方と側方)を全体的に覆うように、アルミニウムやステンレス鋼などのカバー50を設け、この第1の基板搬送ロボット3の基板搬送路と、基板加熱処理部11の薬液処理部2側の側方空間とを上下に分離して構成した。
【0068】
この第3実施例装置における動作は、上記第2実施例と同じである。この動作中の第1の基板搬送ロボット3による基板冷却処理部11から薬液処理部2(スピンコーターSC、スピンデベロッパーSD)への基板Wの搬送においては、図2で説明したように、熱処理部1と薬液処理部2との間に設けられた第1の基板搬送ロボット3に支持された基板Wの上方から降下している基板加熱処理部11からの熱気が、カバー50によって遮断され、基板Wは基板加熱処理部11からの熱的影響を受けることなく、基板冷却処理部12から薬液処理部2へ搬送させることができ、基板加熱処理部11からの熱的影響によるレジスト塗布工程でのレジスト膜厚の不均一の発生や現像工程での現像不良などが防止できる。
【0069】
また、カバー50で形成されるトンネル内は、薬液処理部2の処理室内の雰囲気に維持され(トンネル内のうち、スピンコーターSC付近のトンネル内はスピンコーターSCの処理室SCR内の雰囲気に維持され、スピンデべロッパーSD付近のトンネル内はスピンデベロッパーSDの処理室SDR内の雰囲気に維持され)、ここで搬送される基板Wは外部からの雰囲気から完全に遮断され、基板Wの温調の精度を向上させることもできる。
【0070】
<第4実施例>
図14は、第4実施例に係る基板処理装置とインデクサの全体構成を示す一部省略斜視図であり、図15は、第4実施例に係る基板処理装置とインデクサとIFユニットと露光ユニット(一部省略)の全体構成を示す平断面図である。
【0071】
この第4実施例に係る基板処理装置5の基本的な構成は、図10で説明した第2実施例に対する変形例と同じであるが、この第4実施例装置では、第1、第2の基板搬送ロボット3、4に天板30を設ける代わりに、各々の第1の基板搬送ロボット3(3a、3b、3c)の基板搬送路の周囲(上方と側方)を個別に覆うカバー50を設けて構成している。
【0072】
この第4実施例装置における動作は、基本的に上記第2実施例と同じであるが、この第4実施例装置では、スピンコーターSCとそれに対向する基板冷却処理部12(12b)との間の基板Wの搬送をインデクサ6側の第1の基板搬送ロボット3(3a)が行い、第1のスピンデベロッパーSD1とそれに対向する基板冷却処理部12(12c)との間の基板Wの搬送を中央の第1の基板搬送ロボット3(3b)が行い、第2のスピンデベロッパーSD2とそれに対向する基板冷却処理部12(12d)との間の基板Wの搬送をIFユニット8側の第1の基板搬送ロボット3(3c)が行う。これら各々の第1の基板搬送ロボット3(3a、3b、3c)による基板搬送においても、第3実施例と同様の作用、効果が得られる。なお、この第4実施例では、インデクサ6側の第1の基板搬送ロボット3(3a)の基板搬送路(トンネル内)がスピンコーターSCの処理室SCR内の雰囲気に、また、中央、および、IFユニット8側の第1の基板搬送ロボット3(3b、3c)の基板搬送路(トンネル内)がスピンデベロッパーSDの処理室SDR内の雰囲気に個別に維持させることができる。
【0073】
〔第3、第4実施例に対する変形例〕
(1) 第3、第4実施例では、第1の基板搬送ロボット3(3a、3b、3c)の周囲(上方および側方を含む)の全てを覆うようにカバー50を形成したが、カバー50は、第1の基板搬送ロボット3(3a、3b、3c)の基板搬送路の少なくとも上方に形成されていれば、例えば、基板搬送路のインデクサ6側やIFユニット8側の側方が開口されていても温調された基板Wに対する基板加熱処理部11からの熱的影響を防止することができる。
【0074】
(2) 第3、第4実施例において、IFユニット8内の基板受渡しロボットとの間の基板Wの受渡しを第2の基板搬送ロボット4が行う構成であると、第2の基板搬送ロボット4による基板冷却処理部12からIFユニット8への、露光処理に適した温度に温調された基板Wの搬送の際に、その基板Wは基板加熱処理部11からの熱的影響を受けることになるが、例えば、第2実施例のように第2の基板搬送ロボット4に天板30を設けたり、第2の基板搬送ロボット4を図8の変形例の如く構成すれば、そのような不都合をも防止することができる。
【0075】
(3) 第3、第4実施例においても、第1、第2の基板搬送ロボット3、4の間での基板Wの受渡しのための基板受渡し部13を熱処理部1に別途設けてもよく、この場合には、図11の如く基板冷却処理部11と基板受渡し部13を熱処理部1の下段に積層し、これら基板冷却処理部11と基板受渡し部13とを図2の基板加熱処理部12で示すカバー50の内側(下側)の位置に配置させ、これら基板冷却処理部12および基板受渡し部13と、薬液処理部2(スピンコーターSC、スピンデベロッパーSD)との間の第1の基板搬送ロボット3(3a、3b、3c)の基板搬送路の周囲を覆うようにカバー50を設ければよい。
【0076】
(4) 第3実施例においても上記第2実施例に対する変形例(3)と同様に、第1の基板搬送ロボット3、または/および、第2の基板搬送ロボット4を複数台設置してもよい。
【0077】
(5) 第4実施例においても上記第2実施例に対する変形例(3)と同様に、第2の基板搬送ロボット4を複数台設置してもよい。
【0078】
(6) 第4実施例では、第1、第2のスピンデベロッパーSD1、SD2への基板搬送を別個の第1の基板搬送ロボット3b、3cで行い、各第1の基板搬送ロボット3b、3cの各基板搬送路の周囲を個別にカバー50で覆うようにしたが、例えば、第1の基板搬送ロボット3を2台設置し、1台をスピンコーターSCへの基板搬送専用にし、他の1台を全てのスピンデべロッパーSD(SD1、SD2)への基板搬送専用にし、これら各第1の基板搬送ロボット3の各基板搬送路の周囲を個別に覆うようにカバー50を形成してもよい。
【0079】
(7) 第3、第4実施例においても第1、第2実施例と同様にスピンコーターSCを複数台、あるいは、スピンデベロッパーSDを1台または3台以上設置してもよく、そのような基板処理装置であっても請求項1、2に記載の発明は同様に適用することができる。
【0080】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項1、2に記載の発明によれば、基板加熱処理部からの熱的影響を受けることなく、基板冷却処理部から薬液処理部へ基板を搬送することができるので、熱的影響によって発生していたレジスト塗布工程でのレジスト膜厚の不均一や現像工程での現像不良などを好適に防止することができるようになった。
【0081】
また、請求項1、2に記載の発明は、平面視で薬液処理部、第1の基板搬送手段、熱処理部、第2の基板搬送手段がその順で配列されている、いわゆる4列構成の基板処理装置(従来技術で説明した第2の基板処理装置)に適用でき、特に、請求項2に記載の発明は第1の基板搬送手段の基板搬送路を薬液処理部の雰囲気に維持できるので、基板冷却処理部から薬液処理部への基板の搬送中の基板の温調精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】参考実施の形態を説明するための図である。
【図2】請求項1、2に記載の発明の実施の形態を説明するための図である。
【図3】第1実施例に係る基板処理装置とインデクサの全体構成を示す一部省略斜視図である。
【図4】第1実施例に係る基板処理装置とインデクサとインターフェースユニット(IFユニット)と露光ユニット(一部省略)の全体構成を示す平断面図である。
【図5】基板搬送ロボットの概略構成を示す斜視図である。
【図6】第2実施例に係る基板処理装置とインデクサの全体構成を示す一部省略斜視図である。
【図7】第2実施例に係る基板処理装置とインデクサとIFユニットと露光ユニット(一部省略)の全体構成を示す平断面図である。
【図8】第1、第2実施例の変形例の概略構成を示す斜視図である。
【図9】第1実施例に対する変形例の概略構成を示す平断面図である。
【図10】第2実施例に対する変形例の概略構成を示す平断面図である。
【図11】第2実施例に基板受渡し部を別途設けた変形例の概略構成を示す縦断面図である。
【図12】第3実施例に係る基板処理装置とインデクサの全体構成を示す一部省略斜視図である。
【図13】第3実施例に係る基板処理装置とインデクサとIFユニットと露光ユニット(一部省略)の全体構成を示す平断面図である。
【図14】第4実施例に係る基板処理装置とインデクサの全体構成を示す一部省略斜視図である。
【図15】第4実施例に係る基板処理装置とインデクサとIFユニットと露光ユニット(一部省略)の全体構成を示す平断面図である。
【図16】従来例の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
1 … 熱処理部
2 … 薬液処理部
3 … 基板搬送ロボット、第1の基板搬送ロボット
4 … 第2の基板搬送ロボット
5 … 基板処理装置
11 … 基板加熱処理部
12 … 基板冷却処理部
30 … 天板(被覆手段)
50 … カバー
W … 基板
SC … スピンコーター
SD(SD1、SD2) … スピンデベロッパー
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハや液晶表示器用のガラス基板などの基板に対して、フォトリソグラフィ工程のうちの露光処理前後のレジスト塗布前ベークやレジスト塗布、プリベーク、露光後ベーク、現像、ポストベークなどの各種の基板処理を施すための基板処理装置に係り、特には、ホットプレートなどを備えた基板加熱処理部やクールプレートなどを備えた基板冷却処理部などが積層されたベーク処理用の熱処理部と、レジスト塗布用のスピンコーターや現像用のスピンデベロッパーなどを含む薬液処理部と、基板を支持して基板加熱処理部や基板冷却処理部、薬液処理部などの間で基板を搬送するための単数または複数箇所に設けられた基板搬送手段とを一体的にユニット化し、このユニット内にダウンフローで気流を流すように構成された基板処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の基板処理装置としては、例えば、ホットプレートなどを備えた基板加熱処理部とクールプレートなどを備えた基板冷却処理部が積層されたベーク処理用の熱処理部と、レジスト塗布用のスピンコーターや現像用のスピンデベロッパーなどを含む薬液処理部と、熱処理部と薬液処理部との間に設けられ、基板を支持して基板加熱処理部と基板冷却処理部と薬液処理部の間で基板を搬送するための基板搬送ロボットとを一体的にユニット化して構成されたもの(この構成の装置を以下では、第1の基板処理装置ともいう)がある。
【0003】
また、上記熱処理部に、必要に応じて基板受渡し部を設け、熱処理部を挟んで熱処理部と薬液処理部との間に設けられた基板搬送ロボット(第1の基板搬送ロボット)と反対側に別の基板搬送ロボット(第2の基板搬送ロボット)を設け、第1の基板搬送ロボットが基板冷却処理部と薬液処理部の間で基板を搬送し(基板受渡し部を設けた場合にはこの基板受渡し部との間の基板の搬送も行う)、第2の基板搬送ロボットが基板冷却処理部と基板加熱処理部の間で基板を搬送し(基板受渡し部を設けた場合にはこの基板受渡し部との間の基板の搬送も行う)、第1の基板搬送ロボットと第2の基板搬送ロボットとの間の基板の受渡しを基板冷却処理部(および基板受渡し部)を介して行うように構成されたもの(この構成を以下では、第2の基板処理装置ともいう)もある。
【0004】
上記第1、第2の基板処理装置では、予め決められた処理手順(例えば、レジスト塗布前ベーク、レジスト塗布、プリベーク、(露光)、露光後ベーク、現像、ポストベーク)に従って基板が処理される。レジスト塗布前ベーク、プリベーク、露光後ベーク、ポストベークなどのベーク処理は、基板を基板加熱処理部で所定温度に加熱する処理で、このベーク処理の後には、加熱された基板は基板冷却処理部で常温付近の所定温度に冷却される。レジスト塗布はスピンコーターで行われ、現像はスピンデベロッパーで行われる。また、露光処理自体は、本基板処理装置(ユニット)に付設された露光処理専用の露光ユニットで行われる。
【0005】
従って、本基板処理装置(ユニット)内に基板が搬入されると、レジスト塗布前ベークのために、基板搬送ロボット(第2の基板処理装置では、第2の基板搬送ロボット)がその基板を基板加熱処理部に搬送し、そこで加熱処理が行われ、それが終了すると、基板搬送ロボット(第2の基板搬送ロボット)は加熱された基板を基板加熱処理部から基板冷却処理部へ搬送し、そこで冷却処理が行われる。冷却処理が終了すると、基板搬送ロボット(第1の基板搬送ロボット)は冷却された基板をスピンコーターに搬送し、そこでレジスト塗布が行われる。レジスト塗布後の基板は、プリベークのために基板加熱処理部に搬送され、それに続いて基板冷却処理部に搬送される。そして、プリベーク後の冷却処理が終了した基板は、露光ユニットに引き渡され、そこで露光処理が行われる。
【0006】
露光後の基板を露光ユニットから受け取ると、その基板は、露光後ベークのために基板加熱処理部に搬送され、加熱処理後、基板冷却処理部へ搬送され、冷却処理後、スピンデベロッパーへ搬送され現像が行われる。そして、現像後、ポストベークのために基板加熱処理部へ搬送され、加熱処理後、基板冷却処理部へ搬送され、この冷却処理後の基板が本基板処理装置(ユニット)から搬出される。
【0007】
また、この種の基板処理装置はクリーンルーム内に設置される。周知のように、クリーンルーム内には、温度や湿度などの雰囲気を一定に維持するなどのために所定条件の雰囲気がダウンフローで流されている。本基板処理装置(ユニット)内には、このクリーンルーム内のダウンフローの気流が導かれていて、図16に示すように、そのクリーンルーム内のダウンフローの気流(図では白抜きの矢印で示す)によってユニット内の熱処理部1と薬液処理部2(図では、薬液処理部の一つであるスピンコーターSCを図示している)の間の基板搬送ロボット(第1の基板搬送ロボット)3の基板搬送路や、スピンデベロッパーの処理室内(図では表れていないがスピンコーターSCの奥手側に設けられている)、第2の基板処理装置ではさらに第2の基板搬送ロボットの基板搬送路(図示を省略しているが、熱処理部1の左側に設けられる)などの雰囲気をクリーンルーム内と同じに維持するとともに、スピンデベロッパーの処理室内や各基板搬送路に発生する粉塵(パーティクル)を下方に流下させて排除するようにしている。
【0008】
ただし、レジスト塗布は、クリーンルーム内の雰囲気と異なる雰囲気内で行う必要があるので、スピンコーターSCの処理室SCR内には、上記クリーンルーム内のダウンフローの気流とは別の、レジスト塗布に適した雰囲気がダウンフローで供給され、このダウンフローの気流(図では斜線の矢印で示す)によってスピンコーターSCの処理室SCR内の雰囲気をレジスト塗布に適した雰囲気に維持するとともに、スピンコーターSCの処理室SCR内に発生するパーティクルを下方に流下させて排除するようにもしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、上記構成の基板処理装置で露光処理前後の各種の基板処理を実行させると、レジスト塗布工程で塗布されたレジストの膜厚が不均一になるという現象や、現像工程での現像処理に現像不良が生じ易いという現象などが起きていた。
【0010】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、レジスト塗布、現像などを適正に行ない得る基板処理装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するために、まず、レジスト塗布工程でのレジスト膜厚の不均一や現像工程での現像不良などの不都合の発生原因を調査した。その結果、上記不都合が以下のような原因で発生していたことを突き止めた。
【0012】
すなわち、熱処理部を構成する基板加熱処理部では基板を100℃以上に加熱するので、その際の熱気が上方に伝わり易く、例えば、基板冷却処理部を基板加熱処理部の上方に積層すると、基板加熱処理部からの熱気によって基板冷却処理部内の温度管理が適正に行えず、基板冷却処理部での冷却処理に時間がかかったり、目標温度に基板を冷却できないなどの不都合が起き易くなる。そのため、この種の熱処理部で基板加熱処理部と基板冷却処理部を積層するときには、図16に示すように、基板冷却処理部12を下段にし、その上に基板加熱処理部11を積層している。
【0013】
しかしながら、基板加熱処理部11で基板Wを加熱する際の熱気は上方ばかりでなく側方にも伝わる。熱処理部1の周囲には外装カバーが設けられていて、基板加熱処理部11から周囲への熱気の直接の拡散は防止されているが、基板加熱処理部11で基板を加熱する際の側方への熱気によって薬液処理部2側の外装カバーも熱せられる。このときの薬液処理部2側の外装カバーの温度は40℃前後である。従って、この常温よりも高い温度の外装カバーから基板搬送ロボット(第1の基板搬送ロボット)3の上方へ熱気が拡散されていて、この熱気が、基板搬送ロボット(第1の基板搬送ロボット)3の基板搬送路に流されているダウンフローの気流(白抜きの矢印で示す)に乗って図16の二点鎖線の矢印のように降下し、基板搬送ロボット(第1の基板搬送ロボット)3に支持された基板Wの表面に当たり、基板Wに熱的影響を与えていたことが判明した。
【0014】
薬液処理部2による処理(レジスト塗布や現像)などを適正に行うためには、基板W全体が、これら処理に適した常温付近の所定温度に保持されている必要がある。そのため、薬液処理部2による処理(レジスト塗布や現像)の前工程である基板冷却処理部12での冷却処理では、薬液処理部2による処理(レジスト塗布や現像)などに適した常温付近の所定温度に基板W全体を冷却するようにしている。
【0015】
しかしながら、基板搬送ロボット(第1の基板搬送ロボット)3による基板冷却処理部12から薬液処理部2への基板Wの搬送の際に、上述したように基板Wの上方から降下している基板加熱処理部11からの熱気に基板Wがさらされることで、基板冷却処理部12で温調された基板Wの全体、あるいは、一部が適正温度より高くなり、そのような状態で基板Wが薬液処理部2(スピンコーターSCやスピンデベロッパー)などに搬送され、レジスト塗布や現像などが行われることになるので、塗布されたレジストの膜厚が不均一になったり、現像不良などが起きていたものと推定される。
【0016】
そこで、本発明者らは、このように事実に基づき、以下のような発明をなし、その発明によって露光処理前後の各種の基板処理を行なってみたところ、レジスト塗布工程でのレジスト膜厚の不均一の発生や、現像工程での現像不良などを好適に防止できたことを確認した。
【0017】
請求項1に記載の発明は、少なくとも基板を加熱する基板加熱処理部と基板を常温付近の所定温度に冷却する基板冷却処理部とが積層された熱処理部と、基板に薬液処理を施す薬液処理部と、前記熱処理部と前記薬液処理部との間に設けられ、基板を支持して、少なくとも前記基板冷却処理部と前記薬液処理部の間で基板を搬送するための第1の基板搬送手段と、前記熱処理部を挟んで前記第1の基板搬送手段と反対側に設けられ、基板を支持して、少なくとも前記基板冷却処理部と前記基板加熱処理部の間で基板を搬送するための第2の基板搬送手段とを一体的にユニット化し、前記ユニット内にダウンフローで気流を流すように構成された露光処理前後の各種の基板処理を行うための基板処理装置において、前記第1の基板搬送手段の基板搬送路の少なくとも上方にカバーを形成したことを特徴とするものである。
【0018】
また、請求項2に記載の発明は、上記請求項1に記載の基板処理装置において、前記カバーは、前記第1の基板搬送手段の基板搬送路の上方および側方を含む前記基板搬送路の周囲を覆うように形成したことを特徴とするものである。
【0019】
上記請求項1、2に記載の発明は、前述した第2の基板処理装置の構成のものに適用できるようにしたが、特に、請求項2に記載の発明は、第1の基板搬送手段の基板搬送路を薬液処理部の雰囲気に維持できるように工夫した。
【0020】
【作用】
請求項1、2に記載の発明によれば、第1の基板搬送手段(第2の基板処理装置の第1の基板搬送ロボット)に支持された基板の上方から降下している基板加熱処理部からの熱気が、第1の基板搬送手段の基板搬送路の上方に形成されたカバーによって遮断され、基板は基板加熱処理部からの熱的影響を受けることなく、基板冷却処理部から薬液処理部へ搬送される。
【0021】
また、請求項2に記載の発明によれば、カバーは、第1の基板搬送手段の基板搬送路の上方および側方を含む前記基板搬送路の周囲を覆うように形成し、その内側のトンネル内で基板が搬送されるので、カバーで形成されるトンネル内とトンネルの外部の雰囲気とが遮断され、このトンネル内の第1の基板搬送手段の基板搬送路が薬液処理部の雰囲気に維持される。
【0022】
【発明の実施の形態】
参考実施の形態の概要を図1を参照して説明する。
図1に示すように、本参考実施の形態は、熱処理部1と薬液処理部2(図では薬液処理部2の一つであるスピンコーターSCを図示している)との間に設けられた基板搬送手段としての基板搬送ロボット3に支持される基板Wの少なくとも上方を覆う被覆手段としての天板30をその基板搬送ロボット3に取り付けたことを特徴としている。
【0023】
これにより、熱処理部1と薬液処理部2との間に設けられた基板搬送ロボット3に支持された基板Wの上方から降下している基板加熱処理部11からの熱気が、この基板搬送ロボット3に取り付けられた天板30によって遮断され、基板Wは基板加熱処理部11からの熱的影響を受けることなく、基板冷却処理部12から薬液処理部2(スピンコーターSCや図示していないスピンデベロッパー)へ搬送される。従って、基板Wは基板冷却処理部12で温調された状態で薬液処理部2の処理室内にセットされ、そこで薬液処理(レジスト塗布や現像)が施されるので、基板加熱処理部11からの熱的影響によるレジスト塗布工程でのレジスト膜厚の不均一の発生や現像工程での現像不良などが防止できる。
【0024】
次に、請求項1、2に記載の発明の実施の形態の概要を図2を参照して説明する。
図2に示すように、請求項1、2に記載の発明は、熱処理部1と薬液処理部2との間に設けられる第1の基板搬送手段としての第1の基板搬送ロボット3の基板搬送路の上方にカバー50を形成したことを特徴としている。
【0025】
これにより、熱処理部1と薬液処理部2との間に設けられた第1の基板搬送ロボット3に支持された基板Wの上方から降下している基板加熱処理部11からの熱気が、カバー50によって遮断され、基板Wは基板加熱処理部11からの熱的影響を受けることなく、基板冷却処理部12から薬液処理部2へ搬送される。従って、基板Wは基板冷却処理部12で温調された状態で薬液処理部2の処理室内にセットされ、そこで薬液処理が施されるので、基板加熱処理部11からの熱的影響によるレジスト塗布工程でのレジスト膜厚の不均一の発生や現像工程での現像不良などが防止できる。
【0026】
また、カバー50の内側(下側)の第1の基板搬送ロボット3による基板Wの搬送路には、図2中の点線の矢印で示すように、薬液処理部2の処理室内の雰囲気(スピンコーターSCの処理室SCR内の雰囲気やスピンデベロッパーの処理室内の雰囲気)が流れ込んでくる。請求項2に記載の発明では、第1の基板搬送ロボット3の基板搬送路の上方および側方を含む前記基板搬送路の周囲を覆うようにカバー50を形成し、カバー50で形成されるトンネル内の第1の基板搬送ロボット3による基板Wの搬送路の雰囲気と、カバー50の外部の雰囲気とを完全に遮断したので、カバー50で形成されるトンネル内の第1の基板搬送ロボット3による基板Wの搬送路の雰囲気を薬液処理部2の処理室内の雰囲気に維持することができ、ここで搬送される基板Wの温調の精度を向上させることができる。
【0027】
なお、図1、図2中の白抜きの矢印、斜線の矢印、二点鎖線の矢印は、図16と同様にそれぞれ、本基板処理装置(ユニット)内に取り込んだクリーンルーム内のダウンフローの気流(白抜きの矢印)、スピンコーターSCの処理室SCR内の温度や湿度などの雰囲気を特別に管理するためのダウンフローの気流(斜線の矢印)、基板加熱処理部11からの熱気の流れ(二点鎖線の矢印)を示す。
【0028】
次に、各発明の具体的な実施例を説明する。なお、第3、第4実施例は請求項1、2に記載の発明に対する実施例である。
【0029】
【実施例】
<第1実施例>
図3は、第1実施例に係る基板処理装置とインデクサの全体構成を示す一部省略斜視図であり、図4は、第1実施例に係る基板処理装置とインデクサとインターフェースユニット(IFユニット)と露光ユニット(一部省略)の全体構成を示す平断面図である。
【0030】
この第1実施例に係る基板処理装置5は、図示しないホットプレートなどを備えた基板加熱処理部11と図示しないクールプレートなどを備えた基板冷却処理部12が積層されたベーク処理用の熱処理部1と、レジスト塗布用のスピンコーターSCや現像用のスピンデベロッパーSD(図では、第1、第2のスピンデベロッパーSD1、SD2を備えている)からなる薬液処理部2と、熱処理部1と薬液処理部2との間に設けられ、基板Wを支持して基板加熱処理部11と基板冷却処理部12と薬液処理部2(スピンコーターSCやスピンデベロッパーSD)の間で基板Wを搬送するための基板搬送ロボット3とを一体的にユニット化し、図1と同様に、ユニット内にダウンフローで気流を流すように構成されている。この第1実施例装置5は、平面視で薬液処理部2、基板搬送ロボット3、熱処理部1がその順で配列された、いわゆる3列構成の、従来技術で説明した第1の基板処理装置と同様の構成を有している。
【0031】
基板搬送ロボット3は、図5に示すように、基板Wの外周縁を載置支持するアーム31と、アーム31を水平1軸方向に出退させるための駆動機構(図示せず)を内蔵したアーム支持部32と、アーム支持部32を支持する軸33と、軸33(アーム支持部32およびアーム31)を鉛直軸(Z軸に平行な軸)回りに回転させる駆動機構(図示せず)や、軸33(アーム支持部32およびアーム31)を図のZ軸方向に昇降させるための駆動機構(図示せず)、軸33(アーム支持部32およびアーム31)を図のX軸方向に移動させるための駆動機構(図示せず)、および、天板30などで構成されている。
【0032】
なお、図5中のX、Y、Z軸は、図1以下の各図中のX、Y、Z軸と同じ方向を示す。また、アーム31の出退用の駆動機構や、軸33の昇降やX軸方向への移動用の駆動機構は、ネジ軸やガイド軸、モータなどからなる周知の1軸方向駆動機構などで構成され、軸33の鉛直軸回りの回転は、モータの回転などで実現されている。
【0033】
天板30は、アーム31に載置支持された基板Wの上方を覆う状態で、支持部材34を介してアーム支持部32に取り付けられている。なお、天板30は、例えばアルミニウムやステンレス鋼などで構成される。
【0034】
上記構成を有する基板搬送ロボット3は、基板Wをアーム31に載置支持し、このアーム31のX軸方向、Z軸方向への移動動作、アーム支持部32を鉛直軸回りに回転させ、アーム31の出退させる方向を熱処理部1(任意の基板加熱処理部11や基板冷却処理部12)または薬液処理部2(スピンコーターSCや任意のスピンデベロッパーSD)に向ける動作、アーム31を出退させる動作を適宜に組み合わせて、任意の基板加熱処理部11、基板冷却処理部12、スピンコーターSC、スピンデベロッパーSDなどの間で基板Wを搬送するようにしている。なお、基板加熱処理部11内や、基板冷却処理部12内に対する基板Wの搬入/搬出は、熱処理部1の薬液処理部2側の外装カバーに設けられた搬入出口11a、12aを介して行われ、スピンコーターSCやスピンデベロッパーSDの各処理室SCR、SDR内に対する基板Wの搬入/搬出は、各処理室SCR、SDRの熱処理部1側の外囲に設けられた、搬入出口2aを介して行われる。これら搬入出口11a、12a、2aには図示しないシャッターが設けられ、基板Wが搬入/搬出されるときだけ開口されるようになっている。
【0035】
インデクサ6は、複数枚の基板Wが収納される搬送用のキャリアCを載置するための搬入出テーブル61や、このキャリアCと上記基板処理装置5内の基板搬送ロボット3との間で基板Wの受渡しを行うための基板搬入出ロボット62などで構成される。
【0036】
露光ユニット7は、露光処理を行うためのもので、縮小投影露光機(ステッパー)などの露光機や、露光機での露光の際の基板Wの位置合わせを行うアライメント機構、露光ユニット7内での基板Wの搬送を行う基板搬送ロボットなど(いずれも図示せず)を一体的にユニット化して構成されている。
【0037】
IFユニット8は、基板処理装置5と露光ユニット7との間で基板Wの受渡しを行うためのユニットで、基板処理装置5内の基板搬送ロボット3から受け取った露光前の基板Wを露光ユニット7内の基板搬送ロボットに引き渡したり、露光ユニット7内の基板搬送ロボットから受け取った露光済の基板Wを基板処理装置5内の基板搬送ロボット3に引き渡す基板受渡しロボット(図示せず)などを備えている。
【0038】
これらインデクサ6、基板処理装置5、IFユニット8、露光ユニット7の動作を以下に説明する。
【0039】
基板処理装置5や露光ユニット7で行われるフォトリソグラフィ工程の各種の基板処理が行われる前の基板Wが複数枚収納されたキャリアCは、図示しないキャリアの自動搬送装置(Auto Guided Vehicle :以下、AGVという)によって前工程から搬送されてきてインデクサ6の搬入出テーブル61に載置される。基板搬入出ロボット62は、このキャリアCから基板Wを1枚ずつ取り出し、基板処理装置5内の基板搬送ロボット3のアーム31に順次引き渡していく。
【0040】
ここでは、基板処理装置5で、露光処理前の基板処理として、例えば、レジスト塗布前ベーク、レジスト塗布、プリベークを行い、露光処理後の基板処理として、例えば、露光後ベーク、現像、ポストベークを行うものとする。
【0041】
基板搬送ロボット3は、上記処理に従って基板Wを搬送する。すなわち、基板搬入出ロボット62から基板Wを受け取ると、まず、レジスト塗布前ベークのためにその基板Wを基板加熱処理部11に搬送し、そこで加熱処理を行わせる。加熱処理が終了すると、基板搬送ロボット3は、加熱された基板Wを基板加熱処理部11から基板冷却処理部12に搬送し、そこで、次工程のレジスト塗布に適した常温付近の所定温度までその基板W全体を冷却させる。冷却処理が終了すると、基板搬送ロボット3はその基板Wを基板冷却処理部12からスピンコーターSCに搬送し、そこでレジスト塗布を行わせる。このとき、図1で説明したように、基板冷却処理部12からスピンコーターSCに搬送される基板Wの上方から降下している基板加熱処理部11からの熱気にその基板Wが直接されされるのが防止され、従って、基板冷却処理部12で温調された状態でレジスト塗布でき、基板加熱処理部11からの熱的影響によって起こっていた塗布されるレジスト膜の膜厚が不均一になるという不都合が解消される。
【0042】
レジスト塗布が終了すると、プリベークのために基板搬送ロボット3は、スピンコーターSCから基板加熱処理部11にレジスト塗布された基板Wを搬送し、そこで加熱処理を行わせ、それが終了すると、基板搬送ロボット3は、基板加熱処理部11から基板冷却処理部11に加熱された基板Wを搬送し、そこで冷却処理を行わせる。冷却処理が終了すると、基板搬送ロボット3は、その基板WをIFユニット8内の基板受渡しロボットに引き渡し、この基板受渡しロボットが露光ユニット7内の基板搬送ロボットにその基板Wを引渡し、露光ユニット7内で露光処理が行われる。
【0043】
ここで、露光処理の場合も、露光処理に適した基板Wの温度があり、プリベークの後の冷却処理ではそのような温度に基板W全体を冷却し、そのように温調された状態で基板Wが露光ユニット7に搬送されることが望まれる。この基板冷却処理部12から露光ユニット7への基板Wの搬送の際にも、基板搬送ロボット3に支持された冷却処理後の基板Wの上方より、基板加熱処理部11からの熱気が降下しているが、この実施例では、上記基板冷却処理部12からスピンコーターSCへの基板Wの搬送時と同様に、温調された基板Wは基板加熱処理部11からの熱的影響を直接受けることなく、IFユニット8を介して露光ユニット7へ搬送できる。なお、IFユニット8や露光ユニット7内の温度や湿度などの雰囲気は適切に管理されていて、これらユニット8、7の搬送中に基板Wの温度が変動しないようにしている。従って、本実施例によれば、基板冷却処理部12から露光ユニット7へ基板Wを搬送する際にも、露光に適した温度に温調された基板Wに対する基板加熱処理部11からの熱的影響を防止することができ、温度変動に起因する露光処理時の露光ムラなどの不都合も防止することができる。
【0044】
露光ユニット7での露光処理が終了すると、IFユニット8を介して露光済の基板Wが基板処理装置5内の基板搬送ロボット3に渡される。基板搬送ロボット3は、露光後ベークのためにその露光済の基板Wを基板加熱処理部11に搬送し、そこで加熱処理を行わせ、それが終了すると、基板搬送ロボット3は基板加熱処理部11から基板冷却処理部12にその加熱された基板Wを搬送し、そこで現像に適した温度に基板W全体を冷却させる。そして、その冷却処理が終了すると、基板搬送ロボット3は基板冷却処理部12からスピンデベッパーSDにその温調された基板Wを搬送し、そこで現像を行わせる。この基板冷却処理部12からスピンデベッパーSDへの基板Wの搬送においても、基板冷却処理部12からスピンコーターSCへの基板Wの搬送時と同様に、基板搬送ロボット3に支持された温調された基板Wに対する基板加熱処理部11からの熱的影響を回避でき、熱的影響に起因する現像不良などを防止できる。
【0045】
現像処理が終了すると、基板搬送ロボット3はポストベークのためにスピンデベロッパーSDから基板加熱処理部11へ現像後の基板Wを搬送し、そこで加熱処理を行わせ、加熱処理が終了すると、基板搬送ロボット3は基板加熱処理部11から基板冷却処理部12に加熱された基板Wを搬送し、そこで冷却処理を行わせる。この冷却処理が終了すると、基板搬送ロボット3は、その基板Wを基板冷却処理部12から取り出し、インデクサ6の基板搬入出ロボット62に引き渡す。基板搬入出ロボット62は基板搬送ロボット3から受け取った、フォトリソグラフィ工程の各基板処理が終了した基板Wを搬入出テーブル61に待機されている空のキャリアCに順次収納していく。そして、フォトリソグラフィ工程の各基板処理が終了した基板Wが所定枚数キャリアCに収納されると、そのキャリアCはAGVによってフォトリソグラフィ工程の後工程へと搬送されていく。
【0046】
<第2実施例>
図6は、第2実施例に係る基板処理装置とインデクサの全体構成を示す一部省略斜視図であり、図7は、第2実施例に係る基板処理装置とインデクサとIFユニットと露光ユニット(一部省略)の全体構成を示す平断面図である。
【0047】
この第2実施例に係る基板処理装置5は、平面視で薬液処理部2、第1の基板搬送手段としての第1の基板搬送ロボット3、熱処理部1、第2の基板搬送手段としての第2の基板搬送ロボット4がその順で配列された、いわゆる4列構成の、従来技術で説明した第2の基板処理装置と同様の構成を有している。
【0048】
この第2実施例の薬液処理部2は、上記第1実施例の薬液処理部2と同様にスピンコーターSC、スピンデベロッパーSD(SD1、SD2)を備えて構成されている。
【0049】
また、第2実施例の第1、第2の基板搬送ロボット3、4は、上記第1実施例の基板搬送ロボット3と同様の構成を有している。この実施例では、薬液処理部2(スピンコーターSCやスピンデベロッパーSD)と熱処理部1の基板冷却処理部12との間の基板Wの搬送を第1の基板搬送ロボット3が行い、熱処理部1の基板加熱処理部11と基板冷却処理部12との間の基板Wの搬送と、インデクサ6の基板搬入出ロボット62との間の基板Wの受渡し、および、IFユニット8内の基板受渡しロボットとの間の基板Wの受渡しを第2の基板搬送ロボット4が行うようにしている。また、第1の基板搬送ロボット3と第2の基板搬送ロボット4との間の基板Wの受渡しは基板冷却処理部12を介して行われる。
【0050】
第2実施例の熱処理部1は、上記第1実施例の熱処理部1と同様に基板加熱処理部11と基板冷却処理部12とが積層されて構成されているが、この第2実施例では、上述したように基板加熱処理部11への基板Wの搬送は第2の基板搬送ロボット4のみが行うので、基板加熱処理部11に対する基板Wの搬入/搬出のための外装カバーの搬入出口(図6では図面に表れていない)は第2の基板搬送ロボット4側にのみ設けられ、また、基板冷却処理部12への基板Wの搬送は、第1、第2の基板搬送ロボット3、4の双方が行うので、基板冷却処理部12に対する基板Wの搬入/搬出のための外装カバーの搬入出口12a(図6では第1の基板搬送ロボット3側の搬入出口のみが図面に表れている)は第1、第2の基板搬送ロボット3、4の双方の側に設けられている。
【0051】
その他の基板処理装置5の構成や、インデクサ6、露光ユニット7、IFユニット8の構成は、上記第1実施例と同様であるので、その詳述は省略する。
【0052】
インデクサ6、基板処理装置5、IFユニット8、露光ユニット7でのフォトリソグラフィ工程の各種の基板処理を行う際の全体的な流れは上記第1実施例と同様であるのでその詳述は省略するが、基板処理装置5内での基板Wの搬送が第1実施例と若干相違するので、それを簡単に説明する。
【0053】
第2の基板搬送ロボット4がインデクサ6の基板搬入出ロボット62から、フォトリソグラフィ工程の各種の基板処理を受ける前の基板Wを受け取ると、レジスト塗布前ベークのためにその基板Wを基板加熱処理部11に搬送し、そこで加熱処理を行わせ、加熱処理が終了すると、第2の基板搬送ロボット4が基板加熱処理部11から基板冷却処理部12に加熱された基板Wを搬送し、そこでレジスト塗布に適した常温付近の所定温度に基板W全体を冷却させる。
【0054】
この冷却処理が終了すると、第1の基板搬送ロボット3が基板冷却処理部12からスピンコーターSCにその基板Wを搬送し、そこでレジスト塗布を行わせる。この基板冷却処理部12からスピンコーターSCへの基板Wの搬送時にも、上記第1実施例と同様に、レジスト塗布に適した温度に温調された基板Wに対する基板加熱処理部11からの熱的影響を防止することができる。
【0055】
レジスト塗布が終了すると、第1の基板搬送ロボット3は、スピンコーターSCから基板冷却処理部12にレジスト塗布された基板Wを搬送するが、ここでは第1の基板搬送ロボット3から第2の基板搬送ロボット4への基板Wの受渡しのために、基板冷却処理部12を用いているに過ぎないので、基板Wに対する冷却処理は行わない。次に、プリベークのために第2の基板搬送ロボット4が基板冷却処理部12から基板加熱処理部11にレジスト塗布された基板Wを搬送し、そこで加熱処理を行わせ、加熱処理が終了すると、第2の基板搬送ロボット4が基板加熱処理部11から基板冷却処理部12に加熱された基板Wを搬送し、そこで露光処理に適した常温付近の所定温度に基板W全体を冷却させる。
【0056】
この冷却処理が終了すると、第2の基板搬送ロボット4は、その基板Wを基板冷却処理部12から取り出し、IFユニット8内の基板受渡しロボットに引き渡す。このとき、第2の基板搬送ロボット4にも天板30を設けているので、露光処理に適した温度に温調された基板Wに対する基板加熱処理部11からの熱的影響を防止することができる。なお、本実施例では、IFユニット8内の基板受渡しロボットとの間の基板Wの受渡しを第2の基板搬送ロボット4が行うように構成したので、露光処理に適した温度に温調された基板Wに対する基板加熱処理部11からの熱的影響を防止するのに、第2の基板搬送ロボット4に天板30を設けたが、IFユニット8内の基板受渡しロボットとの間の基板Wの受渡しを第1の基板搬送ロボット3が行うように構成すれば、第2の基板搬送ロボット4に天板30を設けずとも、露光処理に適した温度に温調された基板Wに対する基板加熱処理部11からの熱的影響を防止することができる。
【0057】
IFユニット8を介して露光ユニット7に基板Wは搬送されて露光処理が行われ、露光処理が終了すると、露光済の基板WはIFユニット8を介して、第2の基板搬送ロボット4に引き渡される。第2の基板搬送ロボット4は、露光後ベークのためにその露光済の基板Wを基板加熱処理部11に搬送し、そこで加熱処理を行わせ、加熱処理が終了すると、第2の基板搬送ロボット4が基板加熱処理部11から基板冷却処理部12に加熱された基板Wを搬送し、そこで現像に適した常温付近の所定温度に基板W全体を冷却させる。
【0058】
この冷却処理が終了すると、第1の基板搬送ロボット3が基板冷却処理部12からスピンデベロッパーSDにその基板Wを搬送し、そこで現像を行わせる。この基板冷却処理部12からスピンデベロッパーSDへの基板Wの搬送時にも、上記第1実施例と同様に、現像に適した温度に温調された基板Wに対する基板加熱処理部11からの熱的影響を防止することができる。
【0059】
現像が終了すると、第1の基板搬送ロボット3は、スピンデベロッパーSDから基板冷却処理部12に現像済の基板Wを搬送する(ここでは、基板Wに対する冷却処理は行わない)。次に、ポストベークのために第2の基板搬送ロボット4が基板冷却処理部12から基板加熱処理部11に現像済の基板Wを搬送し、そこで加熱処理を行わせ、加熱処理が終了すると、第2の基板搬送ロボット4が基板加熱処理部11から基板冷却処理部12に加熱された基板Wを搬送し、そこで冷却処理を行わせる。
【0060】
この冷却処理が終了すると、第2の基板搬送ロボット4は、その基板Wを基板冷却処理部12から取り出し、インデクサ6内の基板搬入出ロボット62に引き渡す。以降は第1実施例と同様であるのでその説明を省略する。
【0061】
〔第1、第2実施例に対する変形例〕
(1) 第1、第2実施例では、アーム31に載置支持された基板Wの上方のみを覆うような天板30を基板搬送ロボット3、第1、第2の基板搬送ロボット3、4に設けたが、図8に示すように、アーム31およびアーム31に載置支持された基板Wを出退させるための開口部30a以外、アーム31に載置支持された基板Wの上方と側方を全て覆うような天板30、側方カバー30bを基板搬送ロボット3、第1、第2の基板搬送ロボット3、4(のアーム支持部32)に取り付けてもよい。このように構成すれば、アーム31に載置支持された基板Wの側方から回り込んでくる、基板加熱処理部11からの熱気も好適に遮断することができる。
【0062】
(2) 第1実施例において、図9に示すように、基板搬送ロボット3を複数台(図では2台であるが3台以上でもよい)設置し、基板加熱処理部11、基板冷却処理部12、薬液処理部2(スピンコーターSC、スピンデベロッパーSD)の間の基板Wの搬送と、インデクサ6内の基板搬入出ロボット62との間の基板Wの受渡し、および、IFユニット8内の基板受渡しロボットとの間の基板Wの受渡しを、これら基板搬送ロボット3が協働して行うように構成してもよい。この構成においては、複数台の基板搬送ロボット3が本発明における基板搬送手段に相当する。
【0063】
(3) 第2実施例においても同様に、第1の基板搬送ロボット3、または/および、第2の基板搬送ロボット4を複数台設置してもよい。第1の基板搬送ロボット3を複数台設ける場合には、それら複数台の第1の基板搬送ロボット3が本発明における第1の基板搬送手段に相当し、第2の基板搬送ロボット4を複数台設ける場合には、それら複数台の第2の基板搬送ロボット4が本発明における第2の基板搬送手段に相当する。なお、図10に示すように、第1の基板搬送ロボット3を3台設置し、スピンコーターSCとそれに対向する基板冷却処理部12との間の基板Wの搬送、第1のスピンデベロッパーSD1とそれに対向する基板冷却処理部12との間の基板Wの搬送、第2のスピンデベロッパーSD2とそれに対向する基板冷却処理部12との間の基板Wの搬送を各々の第1の基板搬送ロボット3に分担させるように構成すれば、各々の第1の基板搬送ロボット3は、図のX軸方向へ移動自在に構成する必要もない。このとき、熱処理部1の図の左からX軸方向に配置された2列目、4列目、6列目に積層された基板加熱処理部11などに対しては第2の基板搬送ロボット4のみが基板Wの搬送を行なえることになるので、これら2列目、4列目、6列目には基板加熱処理部11のみを積層してもよいし、基板加熱処理部11と基板冷却処理部12を積層する場合であっても、この基板冷却処理部12は第2の基板搬送ロボット4側にのみ搬入出口を設けるなどして第2の基板搬送ロボット4専用に構成すればよい。
【0064】
(4) 第2実施例において、図11に示すように、第1、第2の基板搬送ロボット3、4の間での基板Wの受渡しのための基板受渡し部13を熱処理部1に別途設けてもよい。この場合、薬液処理部2での薬液処理の前には基板Wの冷却が行われるが、薬液処理の後すぐに冷却処理を行うことはないので、例えば、第1の基板搬送ロボット3から第2の基板搬送ロボット4への基板Wの受渡しをこの基板受渡し部13を介して行わせ、また、第2の基板搬送ロボット4から第1の基板搬送ロボット3への基板Wの受渡しを基板冷却処理部12を介して行わせるようにすれば、第1、第2の基板搬送ロボット3、4の間の双方向の基板Wの受渡しがスムーズに行なえる。なお、この基板受渡し部13は、基板Wの搬入/搬出用の搬入出口13aを第1、第2の基板搬送ロボット3、4の双方の側に設け、また、例えば、基板Wを載置支持する複数本の基板支持ピン13bを固定立設させて構成されている。第1の基板搬送ロボット3はこの基板支持ピン13bの上に基板Wを載置させ、第2の基板搬送ロボット4がその基板Wを取り出すことで、第1、第2の基板搬送ロボット3、4の間の基板Wの受渡しが行われる。また、この構成においては、第1の基板搬送ロボット3は、薬液処理部2と基板冷却処理部12と基板受渡し部13との間で基板Wの搬送を行い、第2の基板搬送ロボット4は、基板加熱処理部11と基板冷却処理部12と基板受渡し部13の間の基板Wの搬送と、インデクサ6の基板搬入出ロボット62との間の基板Wの受渡し、および、IFユニット8内の基板受渡しロボットとの間の基板Wの受渡しを行う。
【0065】
(5) 第1、第2実施例では、薬液処理部2を1台のスピンコーターSCと2台のスピンデベロッパーSD(SD1、SD2)とで構成したが、スピンコーターSCが複数台設けられた基板処理装置やスピンデベロッパーSDが1台または3台以上設けられた基板処理装置であっても同様に適用できる。
【0066】
<第3実施例>
図12は、第3実施例に係る基板処理装置とインデクサの全体構成を示す一部省略斜視図であり、図13は、第3実施例に係る基板処理装置とインデクサとIFユニットと露光ユニット(一部省略)の全体構成を示す平断面図である。
【0067】
この第3実施例に係る基板処理装置5の基本的な構成は、上記第2実施例と同じであるが、この第3実施例装置では、第1、第2の基板搬送ロボット3、4に天板30を設ける代わりに、熱処理部1の下段に設けられた基板冷却処理部12と、薬液処理部2(スピンコーターSC、スピンデベロッパーSD)との間の第1の基板搬送ロボット3の基板搬送路の周囲(上方と側方)を全体的に覆うように、アルミニウムやステンレス鋼などのカバー50を設け、この第1の基板搬送ロボット3の基板搬送路と、基板加熱処理部11の薬液処理部2側の側方空間とを上下に分離して構成した。
【0068】
この第3実施例装置における動作は、上記第2実施例と同じである。この動作中の第1の基板搬送ロボット3による基板冷却処理部11から薬液処理部2(スピンコーターSC、スピンデベロッパーSD)への基板Wの搬送においては、図2で説明したように、熱処理部1と薬液処理部2との間に設けられた第1の基板搬送ロボット3に支持された基板Wの上方から降下している基板加熱処理部11からの熱気が、カバー50によって遮断され、基板Wは基板加熱処理部11からの熱的影響を受けることなく、基板冷却処理部12から薬液処理部2へ搬送させることができ、基板加熱処理部11からの熱的影響によるレジスト塗布工程でのレジスト膜厚の不均一の発生や現像工程での現像不良などが防止できる。
【0069】
また、カバー50で形成されるトンネル内は、薬液処理部2の処理室内の雰囲気に維持され(トンネル内のうち、スピンコーターSC付近のトンネル内はスピンコーターSCの処理室SCR内の雰囲気に維持され、スピンデべロッパーSD付近のトンネル内はスピンデベロッパーSDの処理室SDR内の雰囲気に維持され)、ここで搬送される基板Wは外部からの雰囲気から完全に遮断され、基板Wの温調の精度を向上させることもできる。
【0070】
<第4実施例>
図14は、第4実施例に係る基板処理装置とインデクサの全体構成を示す一部省略斜視図であり、図15は、第4実施例に係る基板処理装置とインデクサとIFユニットと露光ユニット(一部省略)の全体構成を示す平断面図である。
【0071】
この第4実施例に係る基板処理装置5の基本的な構成は、図10で説明した第2実施例に対する変形例と同じであるが、この第4実施例装置では、第1、第2の基板搬送ロボット3、4に天板30を設ける代わりに、各々の第1の基板搬送ロボット3(3a、3b、3c)の基板搬送路の周囲(上方と側方)を個別に覆うカバー50を設けて構成している。
【0072】
この第4実施例装置における動作は、基本的に上記第2実施例と同じであるが、この第4実施例装置では、スピンコーターSCとそれに対向する基板冷却処理部12(12b)との間の基板Wの搬送をインデクサ6側の第1の基板搬送ロボット3(3a)が行い、第1のスピンデベロッパーSD1とそれに対向する基板冷却処理部12(12c)との間の基板Wの搬送を中央の第1の基板搬送ロボット3(3b)が行い、第2のスピンデベロッパーSD2とそれに対向する基板冷却処理部12(12d)との間の基板Wの搬送をIFユニット8側の第1の基板搬送ロボット3(3c)が行う。これら各々の第1の基板搬送ロボット3(3a、3b、3c)による基板搬送においても、第3実施例と同様の作用、効果が得られる。なお、この第4実施例では、インデクサ6側の第1の基板搬送ロボット3(3a)の基板搬送路(トンネル内)がスピンコーターSCの処理室SCR内の雰囲気に、また、中央、および、IFユニット8側の第1の基板搬送ロボット3(3b、3c)の基板搬送路(トンネル内)がスピンデベロッパーSDの処理室SDR内の雰囲気に個別に維持させることができる。
【0073】
〔第3、第4実施例に対する変形例〕
(1) 第3、第4実施例では、第1の基板搬送ロボット3(3a、3b、3c)の周囲(上方および側方を含む)の全てを覆うようにカバー50を形成したが、カバー50は、第1の基板搬送ロボット3(3a、3b、3c)の基板搬送路の少なくとも上方に形成されていれば、例えば、基板搬送路のインデクサ6側やIFユニット8側の側方が開口されていても温調された基板Wに対する基板加熱処理部11からの熱的影響を防止することができる。
【0074】
(2) 第3、第4実施例において、IFユニット8内の基板受渡しロボットとの間の基板Wの受渡しを第2の基板搬送ロボット4が行う構成であると、第2の基板搬送ロボット4による基板冷却処理部12からIFユニット8への、露光処理に適した温度に温調された基板Wの搬送の際に、その基板Wは基板加熱処理部11からの熱的影響を受けることになるが、例えば、第2実施例のように第2の基板搬送ロボット4に天板30を設けたり、第2の基板搬送ロボット4を図8の変形例の如く構成すれば、そのような不都合をも防止することができる。
【0075】
(3) 第3、第4実施例においても、第1、第2の基板搬送ロボット3、4の間での基板Wの受渡しのための基板受渡し部13を熱処理部1に別途設けてもよく、この場合には、図11の如く基板冷却処理部11と基板受渡し部13を熱処理部1の下段に積層し、これら基板冷却処理部11と基板受渡し部13とを図2の基板加熱処理部12で示すカバー50の内側(下側)の位置に配置させ、これら基板冷却処理部12および基板受渡し部13と、薬液処理部2(スピンコーターSC、スピンデベロッパーSD)との間の第1の基板搬送ロボット3(3a、3b、3c)の基板搬送路の周囲を覆うようにカバー50を設ければよい。
【0076】
(4) 第3実施例においても上記第2実施例に対する変形例(3)と同様に、第1の基板搬送ロボット3、または/および、第2の基板搬送ロボット4を複数台設置してもよい。
【0077】
(5) 第4実施例においても上記第2実施例に対する変形例(3)と同様に、第2の基板搬送ロボット4を複数台設置してもよい。
【0078】
(6) 第4実施例では、第1、第2のスピンデベロッパーSD1、SD2への基板搬送を別個の第1の基板搬送ロボット3b、3cで行い、各第1の基板搬送ロボット3b、3cの各基板搬送路の周囲を個別にカバー50で覆うようにしたが、例えば、第1の基板搬送ロボット3を2台設置し、1台をスピンコーターSCへの基板搬送専用にし、他の1台を全てのスピンデべロッパーSD(SD1、SD2)への基板搬送専用にし、これら各第1の基板搬送ロボット3の各基板搬送路の周囲を個別に覆うようにカバー50を形成してもよい。
【0079】
(7) 第3、第4実施例においても第1、第2実施例と同様にスピンコーターSCを複数台、あるいは、スピンデベロッパーSDを1台または3台以上設置してもよく、そのような基板処理装置であっても請求項1、2に記載の発明は同様に適用することができる。
【0080】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項1、2に記載の発明によれば、基板加熱処理部からの熱的影響を受けることなく、基板冷却処理部から薬液処理部へ基板を搬送することができるので、熱的影響によって発生していたレジスト塗布工程でのレジスト膜厚の不均一や現像工程での現像不良などを好適に防止することができるようになった。
【0081】
また、請求項1、2に記載の発明は、平面視で薬液処理部、第1の基板搬送手段、熱処理部、第2の基板搬送手段がその順で配列されている、いわゆる4列構成の基板処理装置(従来技術で説明した第2の基板処理装置)に適用でき、特に、請求項2に記載の発明は第1の基板搬送手段の基板搬送路を薬液処理部の雰囲気に維持できるので、基板冷却処理部から薬液処理部への基板の搬送中の基板の温調精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】参考実施の形態を説明するための図である。
【図2】請求項1、2に記載の発明の実施の形態を説明するための図である。
【図3】第1実施例に係る基板処理装置とインデクサの全体構成を示す一部省略斜視図である。
【図4】第1実施例に係る基板処理装置とインデクサとインターフェースユニット(IFユニット)と露光ユニット(一部省略)の全体構成を示す平断面図である。
【図5】基板搬送ロボットの概略構成を示す斜視図である。
【図6】第2実施例に係る基板処理装置とインデクサの全体構成を示す一部省略斜視図である。
【図7】第2実施例に係る基板処理装置とインデクサとIFユニットと露光ユニット(一部省略)の全体構成を示す平断面図である。
【図8】第1、第2実施例の変形例の概略構成を示す斜視図である。
【図9】第1実施例に対する変形例の概略構成を示す平断面図である。
【図10】第2実施例に対する変形例の概略構成を示す平断面図である。
【図11】第2実施例に基板受渡し部を別途設けた変形例の概略構成を示す縦断面図である。
【図12】第3実施例に係る基板処理装置とインデクサの全体構成を示す一部省略斜視図である。
【図13】第3実施例に係る基板処理装置とインデクサとIFユニットと露光ユニット(一部省略)の全体構成を示す平断面図である。
【図14】第4実施例に係る基板処理装置とインデクサの全体構成を示す一部省略斜視図である。
【図15】第4実施例に係る基板処理装置とインデクサとIFユニットと露光ユニット(一部省略)の全体構成を示す平断面図である。
【図16】従来例の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
1 … 熱処理部
2 … 薬液処理部
3 … 基板搬送ロボット、第1の基板搬送ロボット
4 … 第2の基板搬送ロボット
5 … 基板処理装置
11 … 基板加熱処理部
12 … 基板冷却処理部
30 … 天板(被覆手段)
50 … カバー
W … 基板
SC … スピンコーター
SD(SD1、SD2) … スピンデベロッパー
Claims (2)
- 少なくとも基板を加熱する基板加熱処理部と基板を常温付近の所定温度に冷却する基板冷却処理部とが積層された熱処理部と、基板に薬液処理を施す薬液処理部と、前記熱処理部と前記薬液処理部との間に設けられ、基板を支持して、少なくとも前記基板冷却処理部と前記薬液処理部の間で基板を搬送するための第1の基板搬送手段と、前記熱処理部を挟んで前記第1の基板搬送手段と反対側に設けられ、基板を支持して、少なくとも前記基板冷却処理部と前記基板加熱処理部の間で基板を搬送するための第2の基板搬送手段とを一体的にユニット化し、前記ユニット内にダウンフローで気流を流すように構成された露光処理前後の各種の基板処理を行うための基板処理装置において、
前記第1の基板搬送手段の基板搬送路の少なくとも上方にカバーを形成したことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置において、
前記カバーは、前記第1の基板搬送手段の基板搬送路の上方および側方を含む前記基板搬送路の周囲を覆うように形成したことを特徴とする基板処理装置。
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