JP3556068B2

JP3556068B2 - Substrate processing equipment

Info

Publication number: JP3556068B2
Application number: JP10117897A
Authority: JP
Inventors: 正美大谷; 保夫今西; 雅夫辻; 彰彦森田; 優樹岩見; 讓一西村
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2017-04-18
Also published as: JPH10294258A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光処理された基板を加熱処理してレジストの反応を促進し、その後に基板を現像処理する基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の半導体ウエハの製造においては、高集積回路化にともないますます回路パターンを微細化する技術が要求されてきている。そのため、従来のレジストを用いた半導体ウエハ製造方法とは異なり、化学増幅型レジストと呼ばれるレジストを用いた半導体ウエハ製造方法が行われている。これは、化学増幅型レジストが塗布された基板を露光し、その後、基板を加熱することにより、レジストの化学反応を促進するものである。すなわち、化学増幅型レジストに光を照射すると、触媒作用を持つ物質が生成されてレジスト膜中に３次元分布する。つまりレジスト膜中にパターンが潜伏した状態ができあがる。そして、露光後に基板を加熱することにより、前記触媒によって現像液に対する溶解速度変化を引き起こす化学反応が活性化される。その基板を現像することによりレジスト膜上にパターンが浮かび上がる。
【０００３】
上記の化学増幅型レジストを用いた半導体ウエハ製造装置として、図５に示すような装置が知られている。
この装置は、基板を多段に収納した複数個のカセットＣが載置され、各カセットＣに対して基板を搬入・搬入するインデクサユニット（ＩＤ）１００と、基板に所定の処理を施すプロセスユニット１０１と、本装置に連設される露光装置２００との間で基板の受け渡し行うインターフェイスユニット（ＩＦ）１０２とから構成されている。
【０００４】
インデクサユニット１００でカセットＣから取り出された基板は、プロセスユニット１０１の搬送路ＴＲを往復動する基板搬送機構（図示せず）に受け渡されて、最初にアドヒージョン処理部である第１加熱部ＨＰ_１に搬入される。第１加熱部ＨＰ_１では、ＨＭＤＳ（ＨｅｘａＭｅｔｈｌＤｉＳｉｌａｚａｎ）の蒸気中に基板が置かれ、基板とフォトレジストとの密着性をあげるための処理が施される。第１加熱部ＨＰ_１から取り出された基板は、その下段の第１冷却部ＣＰ_１に搬入されて冷却される。第１冷却部ＣＰ_１から取り出された基板はスピンコータＳＣに搬入されてフォトレジストが塗布される。フォトレジスト膜が形成された基板Ｗは第２加熱部ＨＰ_２および第２冷却部ＣＰ_２で順次に加熱・冷却処理された後、インターフェイスユニット１０２を介して露光装置２００に送られる。
【０００５】
露光装置２００で回路パターンを露光された基板Ｗはインターフェイス１０２を介して、プロセスユニット１０１内の第３加熱部ＨＰ₃ に搬入されて加熱処理される。この加熱処理より、上記したように、現像液に対する溶解速度変化を引き起こす化学反応がレジスト膜内で活性化される。そして、第３加熱部ＨＰ₃ の下方に配備された第３冷却部ＣＰ₃ で基板が冷却されて化学反応が停止される。その後、基板はスピンデベロッパＳＤに搬入されて現像処理されることにより、基板表面にパターンが浮かび上がる。以上の処理を受けた基板はインデクサユニット１００に送られてカセットＣ内に収納される。
【０００６】
ところで、この種の化学増幅型レジストは、パターンニングの精度を維持するために、露光後の加熱処理時間を精度よくコントロールされる必要性がある。しかしながら、上述した従来の装置は、以下のような理由で、上記の時間を精度よくコントロールすることができないという問題点がある。
【０００７】
すなわち、露光後の基板を熱処理する第３加熱部ＨＰ_３と第３冷却部ＣＰ_３とをプロセスユニット１０１側に設けているので、プロセスユニット１０１側の装置が故障すると、露光された基板がインターフェイスユニット１０２上に長時間放置される。露光されたレジスト膜の化学反応は室温中でも若干進むので、基板がインターフェイスユニット１０２に長く放置されると、前記化学反応時間がトータル的に長くなる。また、正常な場合でも、プロセスユニット１０１での各処理時間は必ずしも同じではないので、プロセスユニット１０１での基板の順送り時間（タクトタイム）は一番長い処理時間に合わせられることになる。その結果、第３加熱部ＨＰ_３で加熱処理された基板が第３冷却部ＣＰ_３で冷却されるまでの時間が幾分長くなり、その分だけレジスト膜の化学反応の停止処理が遅れ、結果として前記化学反応時間が長くなる。
【０００８】
上記の問題点を解決するために、本出願人によって次のような基板処理装置が提案されている（特開平８−１７７２４号公報）。以下、図６を参照して説明する。
この基板処理装置は、露光後の基板を熱処理する第３加熱部ＨＰ_３と第３冷却部ＣＰ_３とをインターフェイスユニット１０２に配備したことを特徴としている。この装置によれば、露光装置２００から受け取った露光済の基板をインターフェイスユニット１０２内で加熱・冷却処理することができるので、プロセスユニット１０１の故障などによって露光済の基板が長時間室温に曝されることがなく、化学増幅型レジストの化学反応時間を精度よくコントロールすることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示した従来装置は、上記のような利点を有するものの、さらに検討を進めた結果、次のような改善すべき点が明らかになった。
【００１０】
一般に半導体製造行程などでは、基板の周縁部に残存したレジスト膜が剥離して飛散し、パーティクルの原因になるのを防止するために、基板の周縁部を露光し（以下、「エッジ露光」という」）、回路パターンの現像処理過程で、基板の周縁部のレジスト膜を不要な回路パターンと一緒に除去する行程が置かれている。図７に示すように、エッジ露光部１０３は基板処理装置におけるプロセスユニット１０１内に設置されでいる。このような基板処理装置において、露光装置２００で回路パターンが露光された基板はインターフェイスユニット１０２を介して、プロセスユニット１０１のエッジ露光部１０３に送られる。ここでエッジ露光された基板が、再びインターフェイスユニット１０２に送られて、第３加熱部ＨＰ３および第３冷却部ＣＰ３で加熱・冷却処理される。
【００１１】
このように図７に示した基板処理装置では、回路パターンが露光された基板がプロセスユニット１０１を介してインターフェイスユニット１０２に送られるので、図５に示した従来装置と同様に、プロセスユニット１０１の状況によって、回路パターンが露光された基板がインターフェイスユニット１０２で長時間曝されるおそれがある。
【００１２】
また、化学増幅型レジストは、露光後の化学反応の促進・停止（加熱・冷却）処理が行われるまでに、アルカリ性雰囲気に曝されると、化学反応が阻害されてパターンニングの品質が低下することが知られている。そのため化学増幅型レジストを扱う基板処理装置では、ケミカルフィルタを装備して大気中のアルカリ性雰囲気を除去している。このケミカルフィルタは高価であるので、装置コストの低減の面から、その配置領域は出来るだけ小さい方が好ましいが、図７に示した基板処理装置では、インターフェイスユニット１０２の他に、エッジ露光部１０３や基板の搬送路ＴＲにもケミカルフィルタを設置する必要があるので、それだけ装置コストが嵩むという難点もある。
【００１３】
さらに、アドヒージョン処理を行う第１加熱部ＨＰ_１は、密着強化剤としてＨＭＤＳを使う関係で、アルカリ性ガス（アンモニアガス）の発生源になる。上述した図５〜図７の各従来装置では、第１加熱部ＨＰ_１がインターフェイスユニット１０２に並設されるプロセスユニット１０１内に設けられているので、上記のようなケミカルフィルタを装備したとしても、化学増幅型レジストの化学反応が完結していない基板がアルカリ性雰囲気の影響を受けるおそれがある。
【００１４】
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、エッジ露光部を備えた基板処理装置において、露光後の基板の加熱処理時間（化学増幅型レジストの反応時間）を精度よくコントロールすることを目的とする。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、アドヒージョン処理部で発生するガスが、レジスト膜のパターン形成に悪影響を及ぼさないようにした基板処理装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板を多段に収納するカセットに対して基板を搬入・搬出するインデクサユニットと、前記インデクサユニットに連ねて設けられ、露光後の基板を現像する現像処理部を少なくとも備えたプロセスユニットと、前記プロセスユニットに連ねて設けられ、前記プロセスユニットと露光装置との間の基板の受け渡しを仲介するインターフェイスユニットとを備えた基板処理装置において、前記インターフェイスユニットに、露光された基板を加熱処理する加熱手段と、前記加熱手段で加熱された基板を冷却する冷却手段と、基板の周縁部を露光するエッジ露光手段とを配備したことを特徴とする。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、基板を多段に収納するカセットに対して基板を搬入・搬出するインデクサユニットと、前記インデクサユニットに連ねて設けられ、基板にフォトレジストを塗布する塗布処理部および露光後の基板を現像する現像処理部を少なくとも備えたプロセスユニットと、前記プロセスユニットに連ねて設けられ、前記プロセスユニットと露光装置との間の基板の受け渡しを仲介するインターフェイスユニットとを備えた基板処理装置において、前記インターフェイスユニットに、露光された基板を加熱処理する加熱手段と、前記加熱手段で加熱された基板を冷却する冷却手段と、基板の周縁部を露光するエッジ露光手段とを配備し、前記インデクサユニットに、フォトレジストと基板との密着性を向上させるための密着強化剤で基板を処理するアドヒージョン処理手段を配備したことを特徴とする。
【００１９】
【作用】
請求項１に記載の発明の作用は次のとおりである。
本発明に係る基板処理装置に連ねて設けられる露光装置で露光された基板を、本装置のインターフェイスユニットが受け取ると、このインターフェイスユニット内で、次のように処理が進められる。まず、エッジ露光手段がその基板の周縁を露光する。続いて、周縁露光された基板を加熱手段が加熱処理することにより、露光されたレジスト領域の化学反応を促進させる。加熱処理後、その基板を冷却手段に移して冷却することにより、前記化学反応を停止させる。
基板の冷却処理が終わると、その基板はインターフェイスユニットからプロセスユニットに送られ、ここで現像処理される。現像処理された基板はプロセスユニットからインデクサユニットに送られて、カセットに収納される。
【００２１】
請求項２に記載の発明の作用は次のとおりである。
インデクサユニットにおいて、処理対象となる基板がカセットから取り出されると、インデクサユニットに配備されたアドヒージョン処理手段が密着強化剤で基板を処理する。処理された基板はインデクサユニットからプロセスユニットに移され、ここでフォトレジストが塗布される。フォトレジストが塗布された基板はインターフェイスユニットを介して、本装置に連ねて設けられる露光装置に送られて回路パターンが露光される。
露光された基板を、本装置のインターフェイスユニットが受け取ると、このインターフェイスユニット内で、次のように処理が進められる。まず、エッジ露光手段がその基板の周縁を露光する。続いて、周縁露光された基板を加熱手段が加熱処理することにより、露光されたレジスト領域の化学反応を促進させる。加熱処理後、その基板を冷却手段に移して冷却することにより、前記化学反応を停止させる。
基板の冷却処理が終わると、その基板はインターフェイスユニットからプロセスユニットに送られ、ここで現像処理される。現像処理された基板はプロセスユニットからインデクサユニットに送られて、カセットに収納される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は本発明に係る基板処理装置の一実施例の平面図、図２はインターフェイスユニットを示す斜視図であり、図３はインターフェイスユニットの下段を示す平面図である。
【００２３】
本実施例に係る基板処理装置は、大別すると、半導体ウエハなどの基板Ｗを多段に収納する複数個のカセットＣに対して基板Ｗの搬入・搬出を行うインデクサユニット１０と、このインデクサユニット１０に連ねて設けられ、基板Ｗに対して後述する所要の処理を施すプロセスユニット２０と、このプロセスユニット２０と本装置外の露光装置２００との間に介在し、プロセスユニット２０と露光装置２００との間の基板Ｗの受け渡しを仲介するインターフェイスユニット３０とを備え、装置全体はエアーフィルタ等を備えたクリーンベンチに覆われて構成されている。以下、各部の構成を説明する。
【００２４】
まず、インデクサユニット１０の構成を説明する。複数個のカセットＣを一列状態に並べて載置するカセット載置台１１があり、このカセット載置台１１の隣にアドヒージョン処理部１２が配置されている。図４に示すように、アドヒージョン処理部１２は、上段に配置された第１加熱部ＨＰ_１と、下段に配置された第１冷却部ＣＰ_１とで構成されている。第１加熱部ＨＰ_１の内室には加熱プレート１２ａと、この加熱プレート１２ａを貫いて昇降する支持ピン１３ａとが設けられている。また、第１加熱部ＨＰ_１の内室には、密着強化剤としてのＨＭＤＳ（ＨｅｘａＭｅｔｈｌＤｉＳｉｌａｚａｎ）の蒸気が導入され、この雰囲気中にフォトレジスト塗布前の基板Ｗが置かれることにより、フォトレジストと基板Ｗとの密着性の向上を図るための処理（アドヒージョン処理）が行われる。第１冷却部ＣＰ_１の内室には冷却プレート１２ｂと、この冷却プレート１２ｂを貫いて昇降する支持ピン１３ｂとが設けられている。
【００２５】
カセット載置台１１とアドヒージョン処理部１２に沿って搬送路Ｙ_１が設けられ、この搬送路Ｙ_１上を第１ロボット１４が往復動するように構成されている。この第１ロボット１４は、各カセットＣへの基板Ｗの搬入・搬出と、アドヒージョン処理部１２への基板Ｗの搬入・搬出とを行う。第１ロボット１４は、処理済の基板Ｗの受け取りと、未処理の基板Ｗの受け渡しを連続して行うために、基板Ｗを支持する上下２段構成の支持アーム１４ａ、１４ｂを備えている。各支持アーム１４ａ、１４ｂは一体に昇降し、かつ長手方向にそれぞれ独立して前後動するように構成されている。また、搬送経路Ｙ_１の中程に、プロセスユニット２０との間で基板Ｗの受け渡しをするための基板受け渡し位置Ｐ_１が設定されている。
【００２６】
プロセスユニット２０は、その中央部にインデクサユニット１０の搬送経路Ｙ_１に直交する搬送経路Ｘが配備されている。この搬送経路Ｘに沿って第２ロボット２１が移動自在に設けられている。第２ロボット２１は、基板受け渡し位置Ｐ_１とプロセスユニット２０の各処理部との間、およびプロセスユニット２０の各処理部とインターフェイスユニット３０の基板受け渡し部Ｐ_２との間で、それぞれ基板Ｗを搬送する。第２ロボット２１は、処理済の基板Ｗの受け取りと、未処理の基板Ｗの受け渡しを連続して行うために、基板Ｗを支持する上下２段構成の支持アーム２１ａ、２１ｂを備えている。各支持アーム２１ａ、２１ｂは一体に昇降および旋回可能で、かつ長手方向にそれぞれ独立して前後動するように構成されている。
【００２７】
搬送経路Ｘの側方（図１の上方）に、基板Ｗを加熱する第２加熱部ＨＰ_２と、第２加熱部ＨＰ_２で加熱された基板Ｗを冷却する第２冷却部ＣＰ_２とが、上下に２段に積み重ねられて配置されている。その隣に、同様に上下２段構成の第３加熱部ＨＰ_３と第３冷却部ＣＰ_３とが配置されている。搬送経路Ｘを挟んでその向側に、基板Ｗの表面にレジスト液を滴下した後、基板Ｗを回転して均一な膜厚のレジスト膜を形成するスピンコータＳＣが、その隣に、露光装置２００や後述するエッジ露光部５０で露光された基板Ｗを回転させながら現像するスピンデベロッパＳＤが、それぞれ設けられている。
【００２８】
インターフェイスユニット３０は、図２に示すように、上下方向に２段に構成されている。搬送経路Ｘの延長上に位置する上段に、プロセスユニット２０との間で基板Ｗの受け渡しを行うための基板受け渡し部Ｐ_２と、後述する第３ロボット３３と第４ロボット３４との基板受け渡し場所となる基板受け渡し部Ｐ_３とが上下に配置されている。基板受け渡し部Ｐ_２には、上段側の底板３１の上面から突出された複数個の支持ピン３２がある。この支持ピン３２の上端に第２ロボット２１により搬送されてきた基板Ｗを受け渡し、あるいは、支持ピン３２の上端に支持された基板Ｗを第２ロボット２１が受け取ってプロセスユニット２０に搬送する。基板受け渡し部Ｐ_３には、基板受け渡し部Ｐ_２の上方の位置において、上段側の底板３１に立設された支持板６０の上面から突出された複数個の支持ピン６１がある。この支持ピン６１の上端に対して第３ロボット３３及び第４ロボット３４が基板Ｗを受け渡すことにより、第３ロボット３３と第４ロボット３４間で基板Ｗの受け渡しが行われる。
【００２９】
基板受け渡し部Ｐ_２、Ｐ_３を挟んで搬送経路Ｘと対向する位置に、基板受け渡し部Ｐ_３と、後述する熱処理部４０、エッジ露光部５０、およびバッファ用カセットＢＦＣとの間で基板Ｗを受け渡しする第３ロボット３３が設けられている。第３ロボット３３は、基板Ｗを支持する上下２段構成の支持アーム３３ａ、３３ｂを備えている。支持アーム３３ａ、３３ｂは一体に昇降およひ旋回動可能で、それぞれが独立して前後動するように構成されている。第３ロボット３３の側方（図１では上側）に露光処理された基板Ｗを熱処理（加熱／冷却）する熱処理部４０が設けられている。熱処理部４０は上段の第４加熱部ＨＰ_４と下段の第４冷却部ＣＰ_４とで構成されている。熱処理部４０の上にエッジ露光部５０が配置されている。エッジ露光部５０は、基板Ｗを保持して回転させるスピンチャック５１および回転半径方向に移動可能な光源５２などを備えて構成されている。第３ロボット３３を挟んで熱処理部４０と対向する位置に、熱処理部４０で熱処理された基板Ｗを待機させておくためのバッファ用のカセットＢＦＣが設けられている。
【００３０】
インターフェイスユニット３０の下段には、搬送経路Ｘと直交する方向に搬送経路Ｙ_２が配備されている。この搬送経路Ｙ_２に沿って第４ロボット３４が移動自在に設けられている。第４ロボット３４は、基板受け渡し部Ｐ_２と後述する各テーブル３５，３６との間、及び基板受け渡し部Ｐ_３と基板受け渡し部Ｐ_２間で基板Ｗを搬送する。第４ロボット３４は、その上端に基板Ｗを支持する支持アーム３４ａを備え、この支持アーム３４ａは、インターフェイスユニット３０の下段から上段にわたって昇降するとともにその長手方向に前後動し、かつ旋回自在に構成されている。
【００３１】
また、インターフェイスユニット３０の下段には、図２、図３に示すように、搬送経路Ｙ_２を挟んでスピンデベロッパＳＤと対向する位置に、露光装置２００に基板Ｗを受け渡すための露光送り用テーブル３５と、露光装置２００で露光処理された基板Ｗを受け取るための露光戻り用テーブル３６とがそれぞれ設けられている。各テーブル３５，３６それぞれには、その上面から突出された複数個の支持ピン３７があり、この支持ピン３７の上端に基板Ｗが支持される。また、各テーブル３５，３６には、基板センタリング機構３８が備えられている。基板センタリング機構３８は、支持ピン３７を挟んで対向配備され、それぞれ接近・離間移動可能な一対のガイド板３８ａで構成されている。各ガイド板３８ａの対向する端縁は基板Ｗに合わせて円弧状に形成されており、各ガイド板３８ａが接近した時に、各ガイド板３８ａが基板Ｗの外周縁に当接して、基板Ｗを各テーブル３５，３６の中心上に心合わせ位置決めするようになっている。
【００３２】
図３に示すように、露光装置２００には、プロセスユニット２０でレジスト膜が形成された基板Ｗを露光処理する露光処理部２０１と、露光処理部２０１と上記した各テーブル３５，３６との間で基板Ｗを搬送する第５ロボット２０２とが備えられている。
【００３３】
次に、上述した構成を備えた基板処理装置の動作を説明する。
（１）まず、インデクサユニット１０内において、所定のカセットＣから処理対象となる基板を取り出すために、第１ロボット１４が所定のカセットＣの前に移動する。続いて、支持アーム１４ａ、１４ｂが処理対象の基板に対向する高さにまで上昇した後、一方の支持アーム１４ａ（または１４ｂ）が基板下側に進入する。この支持アーム１４ａが少し上昇して基板Ｗを受け取り、後退する。
【００３４】
（２）基板ＷをカセットＣから取り出した後、第１ロボット１４は搬送経路Ｙ_１に沿って、アドヒージョン処理部１２へ移動する。続いて、支持アーム１４ａが前進して基板Ｗをアドヒージョン処理部１２の第１加熱部ＨＰ_１に受け渡す。具体的には、支持アーム１４ａが第１加熱部ＨＰ_１の処理室内に進入して、上昇位置にある支持ピン１３ａの上に基板Ｗを受け渡し、支持アーム１４ａが後退した後、支持ピン１３ａが下降することにより、基板Ｗが加熱プレート１２ａに置かれる。この基板Ｗは第１加熱部ＨＰ_１でＨＭＤＳの蒸気に曝されることにより、フォトレジストとの密着性が向上させられる。
【００３５】
なお、処理対象の基板を第１加熱部ＨＰ_１にセットする際に、既に第１加熱部ＨＰ_１内に処理済の基板がある場合には、もう一方の支持アーム１４ｂで処理済の基板Ｗを取り出し、続いて支持アーム１４ａを前進させて処理対象の基板Ｗを第１加熱部ＨＰ_１に送り込む。このような基板Ｗの取り出し、送り込み動作は、上下２段の支持アームを備えた第２ロボット２１および第３ロボット３３の場合も同様であるので、以下では繰り返しの説明は省略する。
【００３６】
アドヒージョン処理された基板Ｗを第１加熱部ＨＰ_１から取り出した第１ロボット１４は、この基板Ｗを下段の第１冷却部ＣＰ_１に送り込む。第１加熱部ＨＰ_１の処理で高温になった基板Ｗは、第１冷却部ＣＰ_１で冷却される。冷却処理された基板Ｗを第１ロボット１４が取り出し、この基板Ｗを基板受け渡し位置Ｐ_１に搬送する。
【００３７】
（３）基板受け渡し位置Ｐ_１で、第１ロボット１４から第２ロボット２１へ基板Ｗを受け渡す。第２ロボット２１はこの基板ＷをスピンコータＳＣに搬入する。ここで、基板Ｗの表面にレジスト液が滴下された後回転され、基板Ｗの表面に均一なレジスト膜が形成される。
【００３８】
（４）つぎに、第２ロボット２１がスピンコータＳＣから基板Ｗを取り出し、第２加熱部ＨＰ_２に搬入する。ここで、レジスト膜が形成された基板Ｗが乾燥される。乾燥後、第２ロボット２１が第２加熱部ＨＰ_２から基板Ｗを取り出し、この基板Ｗを第２冷却部ＣＰ_２に搬入する。ここで、高温になった基板Ｗが冷却される。冷却後、第２冷却部ＣＰ_２から基板Ｗを取り出した第２ロボット２１は、この基板Ｗをインターフェイスユニット３０の基板受け渡し部Ｐ_２に搬送する。これで、プロセスユニット２０での処理が一旦終わり、基板Ｗはインターフェイスユニット３０を介して露光装置２００に搬送される。
【００３９】
次に、インターフェイスユニット３０による、プロセスユニット２０と露光装置２００との間の基板Ｗの受け渡し動作を説明する。
【００４０】
（５）まず、第４ロボット３４が搬送経路Ｙ_２に沿って前進し、基板受け渡し部Ｐ_２の支持ピン３２上に支持された基板Ｗの下方に支持アーム３４ａを挿入する。その後、支持アーム３４ａが上昇することにより、支持ピン３２から基板Ｗを受け取る。基板Ｗを支持した第４ロボット３４は、支持アーム３４ａを後退させるとともに下降させ、インターフェイスユニット３０の下段側に基板Ｗを搬送する。つぎに、支持アーム３４ａが露光送り用テーブル３５に対向するように旋回する。旋回停止した支持アーム３４ａは、テーブル３５の上方に前進し、続いて下降することにより、テーブル３５の支持ピン３７上に基板Ｗを移載する。支持アーム３４ａが後退した後、基板センターリング機構３８が作動して、基板Ｗが位置合わせされる。
【００４１】
（６）つぎに、露光装置２００の第５ロボット２０２が、テーブル３５にセットされた基板Ｗを受け取り、この基板Ｗを露光処理部２０１に搬送する。ここで、レジスト膜が形成された基板Ｗに、回路パターンが露光されることにより、触媒作用を持つ物質がレジスト膜内に生成され、レジスト膜中にパターンが潜伏した状態ができあがる。
【００４２】
（７）露光後、第５ロボット２０２が、露光済みの基板Ｗをインターフェイスユニット３０の露光戻り用テーブル３６に搬送する。そして、第４ロボット３４が、上記した基板受け渡し部Ｐ_２から露光送り用テーブル３５への基板搬送とは逆の手順で、基板Ｗを今度は基板受け渡し部Ｐ_３に搬送する。回路パターンが露光された基板Ｗが基板受け渡し部Ｐ_３の支持ピン６１上に渡されると、第３ロボット３３が、基板受け渡し部Ｐ_３の支持ピン６１上に支持された基板Ｗの下方に、一方の支持アーム３３ａ（または３３ｂ）を挿入する。その後、支持アーム３３ａが上昇して、支持ピン３２から基板Ｗを受け取る。
【００４３】
（８）基板Ｗを受け取った支持アーム３３ａは、エッジ露光部５０に対向するように旋回および上昇した後、エッジ露光部５０のスピンチャック５１の上方に前進する。続いて、支持アーム３３ａが下降することにより、基板Ｗをスピンチャック５１上に移載する。スピンチャック５１はこの基板Ｗを吸着保持する。支持アーム３３ａが後退退避した後、光源５２が基板Ｗの周縁部に移動する。スピンチャック５１が基板Ｗを回転させると同時に、光源５２から光ビームが照射される。これにより基板Ｗの周縁部が露光される。
【００４４】
（９）基板Ｗのエッジ露光が終わると、第３ロボット３３の支持アーム３３ａ（または３３ｂ）がエッジ露光部５０に進出して基板Ｗを搬出する。エッジ露光された基板Ｗを受け取った支持アーム３３ａは、熱処理部４０の第４加熱部ＨＰ_４に対向する位置にまで下降する。続いて第３アーム３３ａが前進して、この基板Ｗを第４加熱部ＨＰ_４に搬入する。この第４加熱部ＨＰ_４で基板Ｗが加熱処理されることにより、回路パターンの露光およびエッジ露光されたレジスト膜内で、現像液に対する溶解速度変化を引き起こす化学反応が促進される。加熱処理後、第３ロボット３３が基板Ｗを第４加熱部ＨＰ_４から取り出して、この基板Ｗを第４冷却部ＣＰ_４に搬入する。ここで、加熱された基板Ｗが冷却されることにより、化学反応が停止される。その後、第３ロボット３３を基板Ｗを基板受け渡し部Ｐ_３に搬送する。
【００４５】
なお、この際、プロセスユニット２０の処理能力が低かったり、あるいはプロセスユニット２０に故障が発生したりして待時間が生じたときのように、基板Ｗを一旦待機させる必要がある場合には、第４冷却部ＣＰ_４から取り出された基板Ｗを第３ロボット３３がバッファ用カセットＢＦＣに収納する。
【００４６】
（１０）冷却処理された基板Ｗが基板受け渡し部Ｐ_３に置かれると、第４ロボット３４が、基板受け渡し部Ｐ_３から基板Ｗを受け取り、この基板Ｗを基板受け渡し部Ｐ_２に渡す。基板Ｗが基板受け渡し部Ｐ_２に置かれると、プロセスユニット２０の第２ロボット２１が、基板受け渡し部Ｐ_２から基板Ｗを受け取り、この基板ＷをスピンデベロッパＳＤに搬入する。ここで、回路パターンの露光およびエッジ露光処理された基板Ｗが現像処理される。現像処理が終わると、第２ロボット２１がスペンデベロッパＳＤから基板Ｗを取り出し、第３加熱部ＨＰ_３に搬入する。ここでポストベーキング処理が行われて耐エッチング性の向上が図られる。その後、第２ロボット２１が第３加熱部ＨＰ_３から基板Ｗを取り出し、この基板Ｗを第３冷却部ＣＰ_３に搬入する。ここで、高温になった基板Ｗが冷却される。冷却後、第３冷却部ＣＰ_３から基板Ｗを取り出した第２ロボット２１は、この基板Ｗを、インデクサユニット１０の基板受け渡し位置Ｐ_１に待機している第１ロボット１４に受け渡す。第１ロボット１４は、この基板Ｗを、上述したカセットＣからの基板Ｗの取り出し動作とは逆の手順で、所定のカセットＣに搬入する。
【００４７】
以上のように、インターフェイスユニット３０に、熱処理部４０とエッジ露光部５０とを設けて、プロセスユニット２０側のタクトタイムに関係なく回路パターン露光およびエッジ露光後の基板Ｗを加熱／冷却処理するように構成したので、基板に対して上記の各露光をした後、その基板Ｗを加熱・冷却するまでの所要時間（レジスト膜の化学反応時間）を短縮し、かつ一定にすることができる。また、プロセスユニット２０に故障が発生しても露光後に基板Ｗが室温で長時間放置されることがなく、露光処理された基板Ｗを速やかに加熱・冷却処理して、化学増幅型レジストの化学反応を完結させることができる。また、化学増幅型レジストの化学反応が完結していない基板Ｗが流通するのはインターフェイスユニット３０の領域だけであるので、化学増幅型レジストに悪影響を与えるアルカリ性雰囲気を遮断するためのケミカルフィルタを少なくともインターフェイスユニット３０に設ければよく、高価なケミカルフィルタを設置する領域が小さくなる。
【００４８】
しかも、アルカリ性雰囲気の発生源となるアドヒージョン処理部１２を、インターフェイスユニット３０から離れたインデクサユニット１０に配備したので、インターフェイスユニット３０内にある化学反応が完結していない基板Ｗが、アルカリ性雰囲気の影響を受ける危険性が低減する。
【００４９】
本発明は、次のように変形実施することも可能である。
（１）上記実施例では、インデクサユニット１０に載置された各カセットＣから基板Ｗを取り出し、アドヒージョン処理やフォトレジスト塗布処理を行うようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。予めフォトレジストを塗布した基板ＷをカセットＣに収納してインデクサユニット１０に載置するようにしてもよい。この場合、アドヒージョン処理部１２やスピンコータＳＣを設ける必要はない。
【００５０】
（２）上記の実施例におけるインデクサユニット１０に代えて、あるいはインデクサユニット１０と共に、例えば、図１に鎖線で示すように、インターフェイスユニット３０の上段の搬送経路Ｙ_２に沿って複数個のカセットＣを設け、第４ロボット３４を使って基板Ｗの搬入・搬出を行うようにした別のインデクサユニットを設けてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば次のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明によれば、本発明に係る基板処理装置に連ねて設けられる露光装置で露光された基板を、本装置のインターフェイスユニットが受け取ると、このインターフェイスユニット内で、エッジ露光、加熱処理、および冷却処理がその順に行われる。したがって、本発明によれば、露光された基板を加熱・冷却処理してレジスト膜の化学反応を完結させるまでの所要時間を、プロセスユニットの状態によって影響を受けることなく、短縮し、かつ一定にすることができる。また、本発明によれば、レジスト膜の化学反応が完結していない基板に対して悪影響を及ぼすアルカリ性雰囲気を遮断するためのケミカルフィルタをインターフェイスユニットに設ければ十分であるので、高価なケミカルフィルタを設置する領域が少なくなり、それだけ装置のコストを低減することができる。
【００５３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の発明と同様に、レジスト膜の化学反応を完結させるまでの所要時間を短縮し、かつ一定にすることができ、また装置コストの低減を図ることができる。また、アルカリ性雰囲気の発生源になるアドヒージョン処理手段をインデクサユニットに設けているので、アドヒージョン処理手段をプロセスユニットに設けている場合と比較して、レジスト膜の化学反応が完結していない基板がアルカリ性雰囲気に曝される危険性を低減させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理装置の一実施例の概略構成を示す平面図である。
【図２】インターフェイスユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図３】インターフェイスの下段の平面図である。
【図４】アドヒージョン処理部の概略構成を示す斜視図である。
【図５】従来の基板処理装置の一例を模式的に示した平面図である。
【図６】従来の基板処理装置の別の例を模式的に示した平面図である。
【図７】従来の基板処理装置のさらに別の例を模式的に示した平面図である。
【符号の説明】
Ｗ…基板
Ｃ…カセット
１０…インデクサユニット
１２…アドヒージョン処理部
ＨＰ_１…第１加熱部
ＣＰ_１…第１冷却部
１４…第１ロボット
２０…プロセスユニット
２１…第２ロボット
３０…インターフェイスユニット
３３…第３ロボット
３４…第４ロボット
４０…熱処理部
ＨＰ_４…第４加熱部（加熱手段）
ＣＰ_４…第４冷却部（冷却手段）
５０…エッジ露光部
２００…露光装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing apparatus that heats an exposed substrate to promote a reaction of a resist, and then develops the substrate.
[0002]
[Prior art]
In the recent manufacture of semiconductor wafers, a technique for miniaturizing a circuit pattern is increasingly required with the development of highly integrated circuits. Therefore, unlike a conventional semiconductor wafer manufacturing method using a resist, a semiconductor wafer manufacturing method using a resist called a chemically amplified resist has been performed. In this method, a substrate coated with a chemically amplified resist is exposed to light, and then the substrate is heated to promote a chemical reaction of the resist. That is, when light is irradiated to the chemically amplified resist, a substance having a catalytic action is generated and distributed three-dimensionally in the resist film. That is, a state where the pattern is hidden in the resist film is completed. Then, by heating the substrate after exposure, the catalyst activates a chemical reaction that causes a change in the dissolution rate of the developer with the catalyst. By developing the substrate, a pattern emerges on the resist film.
[0003]
As an apparatus for manufacturing a semiconductor wafer using the above chemically amplified resist, an apparatus as shown in FIG. 5 is known.
In this apparatus, a plurality of cassettes C accommodating substrates in multiple stages are placed, and an indexer unit (ID) 100 for loading / unloading substrates into / from each cassette C, and a process unit 101 for performing predetermined processing on the substrates. And an interface unit (IF) 102 for transferring a substrate to and from an exposure apparatus 200 connected to the apparatus.
[0004]
The substrate taken out of the cassette C by the indexer unit 100 is transferred to a substrate transport mechanism (not shown) that reciprocates along the transport path TR of the process unit 101, and firstly, the first heating unit HP, which is an adhesion processing unit.₁It is carried in. 1st heating section HP₁In, a substrate is placed in a vapor of HMDS (Hexa Methl Di Silazan), and a process for improving the adhesion between the substrate and the photoresist is performed. 1st heating section HP₁Removed from the first cooling unit CP₁And cooled. First cooling unit CP₁The substrate taken out of the substrate is carried into a spin coater SC and coated with a photoresist. The substrate W on which the photoresist film is formed is supplied to the second heating unit HP₂And second cooling unit CP₂After being sequentially heated and cooled in step S, the wafer is sent to the exposure apparatus 200 via the interface unit 102.
[0005]
The substrate W having the circuit pattern exposed by the exposure apparatus 200 is connected to a third heating unit HP in the process unit 101 via the interface 102._Three And heat-treated. By this heat treatment, as described above, a chemical reaction that causes a change in the dissolution rate with respect to the developer is activated in the resist film. And the third heating unit HP_Three Cooling unit CP disposed below_Three The substrate is cooled to stop the chemical reaction. Thereafter, the substrate is carried into the spin developer SD and subjected to development processing, whereby a pattern emerges on the substrate surface. The substrate subjected to the above processing is sent to the indexer unit 100 and stored in the cassette C.
[0006]
By the way, in this type of chemically amplified resist, it is necessary to precisely control the heat treatment time after exposure in order to maintain patterning accuracy. However, the above-mentioned conventional apparatus has a problem that the above-mentioned time cannot be accurately controlled for the following reasons.
[0007]
That is, the third heating unit HP for heat-treating the exposed substrate₃And the third cooling unit CP₃Are provided on the process unit 101 side, so that if the device on the process unit 101 side fails, the exposed substrate is left on the interface unit 102 for a long time. Since the chemical reaction of the exposed resist film slightly proceeds even at room temperature, when the substrate is left in the interface unit 102 for a long time, the chemical reaction time becomes longer in total. Further, even in a normal case, the processing times in the process unit 101 are not necessarily the same, so that the substrate forward time (tact time) in the process unit 101 is adjusted to the longest processing time. As a result, the third heating unit HP₃The substrate that has been subjected to the heat treatment in the third cooling unit CP₃The time until cooling is somewhat longer, and the process of stopping the chemical reaction of the resist film is delayed by that much, resulting in a longer chemical reaction time.
[0008]
In order to solve the above problems, the present applicant has proposed the following substrate processing apparatus (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-17724). Hereinafter, description will be made with reference to FIG.
The substrate processing apparatus includes a third heating unit HP for heat-treating the exposed substrate.₃And the third cooling unit CP₃Are provided in the interface unit 102. According to this apparatus, since the exposed substrate received from the exposure apparatus 200 can be heated and cooled in the interface unit 102, the exposed substrate is exposed to room temperature for a long time due to a failure of the process unit 101 or the like. Therefore, the chemical reaction time of the chemically amplified resist can be accurately controlled.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Although the conventional apparatus shown in FIG. 6 has the above advantages, as a result of further study, the following points to be improved have been clarified.
[0010]
In general, in a semiconductor manufacturing process or the like, the peripheral portion of a substrate is exposed (hereinafter, referred to as “edge exposure”) in order to prevent a resist film remaining on the peripheral portion of the substrate from peeling off and scattering to cause particles. "), Circuit patternTheIn the development process, there is a step of removing the resist film on the peripheral portion of the substrate together with the unnecessary circuit pattern. As shown in FIG. 7, the edge exposure unit 103 is installed in the process unit 101 of the substrate processing apparatus. In such a substrate processing apparatus, the substrate on which the circuit pattern has been exposed by the exposure apparatus 200 is sent to the edge exposure unit 103 of the process unit 101 via the interface unit 102. Here, the substrate subjected to the edge exposure is sent to the interface unit 102 again, and is heated and cooled by the third heating unit HP3 and the third cooling unit CP3.
[0011]
As described above, in the substrate processing apparatus shown in FIG. 7, the substrate on which the circuit pattern has been exposed is sent to the interface unit 102 via the process unit 101. Depending on the situation, the substrate on which the circuit pattern has been exposed may be exposed to the interface unit 102 for a long time.
[0012]
Further, if the chemically amplified resist is exposed to an alkaline atmosphere before the chemical reaction is accelerated / stopped (heated / cooled) after exposure, the chemical reaction is inhibited and the quality of patterning is reduced. It is known. Therefore, in a substrate processing apparatus that handles a chemically amplified resist, a chemical filter is provided to remove an alkaline atmosphere in the air. Since this chemical filter is expensive, the arrangement area is preferably as small as possible from the viewpoint of reduction in apparatus cost. However, in the substrate processing apparatus shown in FIG. Since it is necessary to install a chemical filter also in the substrate transport path TR, there is a drawback that the apparatus cost increases accordingly.
[0013]
Further, the first heating unit HP for performing the adhesion process₁Is a source of alkaline gas (ammonia gas) because HMDS is used as an adhesion enhancer. In each of the conventional apparatuses of FIGS. 5 to 7 described above, the first heating unit HP₁Is provided in the process unit 101 juxtaposed to the interface unit 102. Therefore, even if the above-described chemical filter is provided, the substrate on which the chemical reaction of the chemically amplified resist is not completed may be affected by an alkaline atmosphere. May be affected.
[0014]
The present invention has been made in view of such circumstances, and in a substrate processing apparatus having an edge exposure unit, the heating processing time (reaction time of a chemically amplified resist) of a substrate after exposure is accurately controlled. The purpose is to do.
[0015]
It is another object of the present invention to provide a substrate processing apparatus in which a gas generated in an adhesion processing unit does not adversely affect the pattern formation of a resist film.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configuration to achieve such an object.
In other words, the invention according to claim 1 is an indexer unit for loading / unloading a substrate into / from a cassette for storing the substrate in multiple stages, and a development processing unit provided in connection with the indexer unit and developing the exposed substrate. A processing unit having at least: an interface unit provided in connection with the process unit and mediating the transfer of a substrate between the process unit and the exposure apparatus. A heating unit configured to heat-treat the substrate, a cooling unit configured to cool the substrate heated by the heating unit, and an edge exposure unit configured to expose a peripheral portion of the substrate.
[0018]
Claim2The invention described in the above is an indexer unit for loading and unloading substrates to and from a cassette that stores the substrates in multiple stages, a coating processing unit that is provided in connection with the indexer unit, and that applies a photoresist to the substrate, and a substrate after exposure. A processing unit having at least a development processing unit that develops, and a substrate processing apparatus including an interface unit provided in connection with the process unit and mediating delivery of a substrate between the process unit and the exposure apparatus. The interface unit is provided with heating means for heating the exposed substrate, cooling means for cooling the substrate heated by the heating means, and edge exposure means for exposing a peripheral portion of the substrate, wherein the indexer unit is provided. The substrate is then treated with an adhesion enhancer to improve the adhesion between the photoresist and the substrate. And wherein the deploying an adhesion processing unit for processing.
[0019]
[Action]
The operation of the invention described in claim 1 is as follows.
When an interface unit of the apparatus receives a substrate exposed by an exposure apparatus provided in series with the substrate processing apparatus according to the present invention, the processing proceeds in the interface unit as follows. First, the edge exposure means exposes the periphery of the substrate. Subsequently, a heating process is performed on the peripherally exposed substrate by a heating means to promote a chemical reaction in the exposed resist region. After the heat treatment, the chemical reaction is stopped by transferring the substrate to a cooling unit and cooling the substrate.
When the cooling process of the substrate is completed, the substrate is sent from the interface unit to the process unit, where it is developed. The developed substrate is sent from the process unit to the indexer unit and stored in a cassette.
[0021]
Claim2The operation of the invention described in (1) is as follows.
In the indexer unit, when a substrate to be processed is taken out of the cassette, adhesion processing means disposed in the indexer unit processes the substrate with the adhesion enhancer. The processed substrate is transferred from the indexer unit to a process unit where a photoresist is applied. The substrate on which the photoresist has been applied is sent to an exposure apparatus provided in tandem with the present apparatus via an interface unit, and the circuit pattern is exposed.
When the exposed substrate is received by the interface unit of the present apparatus, the processing proceeds in the interface unit as follows. First, the edge exposure means exposes the periphery of the substrate. Subsequently, a heating process is performed on the peripherally exposed substrate by a heating means to promote a chemical reaction in the exposed resist region. After the heat treatment, the chemical reaction is stopped by transferring the substrate to a cooling unit and cooling the substrate.
When the cooling process of the substrate is completed, the substrate is sent from the interface unit to the process unit, where it is developed. The developed substrate is sent from the process unit to the indexer unit and stored in a cassette.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view of an embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an interface unit, and FIG. 3 is a plan view showing a lower stage of the interface unit.
[0023]
The substrate processing apparatus according to the present embodiment is roughly divided into an indexer unit 10 for loading and unloading substrates W into and out of a plurality of cassettes C for storing substrates W such as semiconductor wafers in multiple stages. And a process unit 20 for performing a later-described required process on the substrate W. The process unit 20 is interposed between the process unit 20 and the exposure apparatus 200 outside the apparatus. And an interface unit 30 for mediating the transfer of the substrate W between them, and the entire apparatus is covered with a clean bench provided with an air filter and the like. Hereinafter, the configuration of each unit will be described.
[0024]
First, the configuration of the indexer unit 10 will be described. There is a cassette mounting table 11 on which a plurality of cassettes C are arranged in a line, and an adhesion processing unit 12 is arranged next to the cassette mounting table 11. As shown in FIG. 4, the adhesion processing unit 12 includes a first heating unit HP₁And the first cooling unit CP arranged in the lower stage₁It is composed of 1st heating section HP₁Is provided with a heating plate 12a and a support pin 13a which goes up and down through the heating plate 12a. Also, the first heating unit HP₁HMDS (Hexa Methl Di Silazane) vapor as an adhesion enhancer is introduced into the inner chamber of the substrate, and the substrate W before the application of the photoresist is placed in this atmosphere, so that the adhesion between the photoresist and the substrate W is improved. (Adhesion processing) for improving the image quality is performed. First cooling unit CP₁Is provided with a cooling plate 12b and a support pin 13b which goes up and down through the cooling plate 12b.
[0025]
The transport path Y along the cassette mounting table 11 and the adhesion processing unit 12₁Is provided, and the transport path Y₁The first robot 14 is configured to reciprocate above. The first robot 14 carries in / out the substrate W to / from each cassette C and carries out / out the substrate W to / from the adhesion processing unit 12. The first robot 14 includes two upper and lower support arms 14a and 14b that support the substrate W in order to continuously receive the processed substrate W and deliver the unprocessed substrate W. The support arms 14a and 14b are configured to move up and down integrally and to move back and forth independently in the longitudinal direction. Also, the transport path Y₁, A substrate transfer position P for transferring the substrate W to and from the process unit 20.₁Is set.
[0026]
The process unit 20 has a transport path Y of the indexer unit 10 at the center thereof.₁Is provided with a transport path X orthogonal to. The second robot 21 is provided movably along the transport path X. The second robot 21 moves the substrate transfer position P₁And each processing unit of the process unit 20, and each processing unit of the process unit 20 and the substrate transfer unit P of the interface unit 30.₂And the substrate W is transported between them. The second robot 21 includes two upper and lower support arms 21a and 21b that support the substrate W in order to continuously receive the processed substrate W and deliver the unprocessed substrate W. Each of the support arms 21a and 21b is configured to be able to move up and down and turn integrally, and to move back and forth independently in the longitudinal direction.
[0027]
A second heating unit HP for heating the substrate W is provided on the side of the transport path X (upper side in FIG. 1).₂And the second heating unit HP₂Cooling unit CP for cooling substrate W heated in step₂Are arranged in two layers vertically. Next to the third heating unit HP, which also has a two-stage configuration₃And the third cooling unit CP₃And are arranged. On the opposite side of the transport path X, a spin coater SC that drops a resist solution on the surface of the substrate W and then rotates the substrate W to form a resist film having a uniform thickness is next to the spin coater SC. And a spin developer SD that develops while rotating the substrate W exposed by the edge exposure unit 50 described later.
[0028]
As shown in FIG. 2, the interface unit 30 is configured in two stages vertically. A substrate transfer unit P for transferring a substrate W to and from the process unit 20 is provided on an upper stage located on an extension of the transport path X.₂And a substrate transfer part P serving as a substrate transfer place between a third robot 33 and a fourth robot 34 described later.₃And are arranged up and down. Board transfer section P₂There are a plurality of support pins 32 protruding from the upper surface of the upper bottom plate 31. The substrate W transferred by the second robot 21 is transferred to the upper end of the support pin 32, or the substrate W supported by the upper end of the support pin 32 is received by the second robot 21 and transferred to the process unit 20. Board transfer section P₃Has a board transfer part P₂There are a plurality of support pins 61 projecting from the upper surface of the support plate 60 erected on the bottom plate 31 on the upper stage side. The third robot 33 and the fourth robot 34 transfer the substrate W to the upper end of the support pin 61, so that the substrate W is transferred between the third robot 33 and the fourth robot 34.
[0029]
Board transfer part P₂, P₃At the position facing the transport path X with the₃And a third robot 33 for transferring a substrate W between a heat treatment unit 40, an edge exposure unit 50, and a buffer cassette BFC, which will be described later. The third robot 33 includes support arms 33a and 33b configured to support the substrate W in a two-stage configuration. The support arms 33a and 33b are capable of moving up and down and pivoting integrally, and are configured to independently move back and forth. A heat treatment section 40 is provided on the side (upper side in FIG. 1) of the third robot 33 for heat treatment (heating / cooling) of the substrate W subjected to the exposure processing. The heat treatment section 40 is located at the upper fourth heating section HP₄And the lower fourth cooling section CP₄It is composed of An edge exposure unit 50 is arranged on the heat treatment unit 40. The edge exposure unit 50 includes a spin chuck 51 that holds and rotates the substrate W, a light source 52 that can move in the radial direction of rotation, and the like. A buffer cassette BFC for holding the substrate W heat-treated by the heat treatment unit 40 on standby is provided at a position facing the heat treatment unit 40 with the third robot 33 interposed therebetween.
[0030]
The lower part of the interface unit 30 includes a transport path Y in a direction orthogonal to the transport path X.₂Is deployed. This transport path Y₂The fourth robot 34 is movably provided along the line. The fourth robot 34 includes a substrate transfer unit P₂And each of the tables 35 and 36 to be described later, and the substrate transfer section P₃And board transfer part P₂The substrate W is transported between them. The fourth robot 34 is provided with a support arm 34a for supporting the substrate W at the upper end thereof. The support arm 34a moves up and down from the lower stage to the upper stage of the interface unit 30, moves back and forth in the longitudinal direction thereof, and is rotatable. Have been.
[0031]
In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, the transport path Y₂An exposure feed table 35 for transferring the substrate W to the exposure apparatus 200 and an exposure return table 36 for receiving the substrate W exposed by the exposure apparatus 200 Are provided respectively. Each of the tables 35 and 36 has a plurality of support pins 37 protruding from its upper surface, and the upper end of the support pins 37 supports the substrate W. Further, each of the tables 35 and 36 is provided with a substrate centering mechanism 38. The substrate centering mechanism 38 is provided opposite to each other with the support pin 37 interposed therebetween, and includes a pair of guide plates 38a that can move toward and away from each other. Opposite edges of each guide plate 38a are formed in an arc shape in conformity with the substrate W, and when each guide plate 38a approaches, each guide plate 38a abuts on the outer peripheral edge of the substrate W, and Alignment and positioning are performed on the centers of the tables 35 and 36.
[0032]
As shown in FIG. 3, the exposure apparatus 200 includes an exposure processing unit 201 that performs exposure processing on a substrate W on which a resist film has been formed by the process unit 20, and an exposure processing unit 201 and the tables 35 and 36 described above. And a fifth robot 202 for transporting the substrate W.
[0033]
Next, the operation of the substrate processing apparatus having the above configuration will be described.
(1) First, in the indexer unit 10, the first robot 14 moves before the predetermined cassette C in order to take out a substrate to be processed from the predetermined cassette C. Subsequently, after the support arms 14a and 14b are raised to a height facing the substrate to be processed, one of the support arms 14a (or 14b) enters the lower side of the substrate. The support arm 14a slightly moves up to receive the substrate W and retreats.
[0034]
(2) After removing the substrate W from the cassette C, the first robot 14 moves the transfer path Y₁Move to the adhesion processing unit 12 along Subsequently, the support arm 14a moves forward to move the substrate W to the first heating unit HP of the adhesion processing unit 12.₁Hand over to Specifically, the support arm 14a is connected to the first heating unit HP₁, The substrate W is transferred onto the support pin 13a at the ascending position, and after the support arm 14a retreats, the support pin 13a is lowered, whereby the substrate W is placed on the heating plate 12a. This substrate W is the first heating unit HP₁Exposure to HMDS vapor improves the adhesion to the photoresist.
[0035]
Note that the substrate to be processed is the first heating unit HP₁When setting to the first heating unit HP₁When there is a processed substrate inside, the processed substrate W is taken out by the other support arm 14b, and then the support arm 14a is advanced to move the substrate W to be processed to the first heating unit HP.₁Send to The operation of taking out and feeding the substrate W is the same in the case of the second robot 21 and the third robot 33 having the upper and lower support arms, and therefore, the repeated description is omitted below.
[0036]
The substrate W that has been subjected to the adhesion treatment is supplied to the first heating unit HP.₁The first robot 14 taken out of the first cooling unit CP removes the substrate W from the lower first cooling unit CP.₁Send to 1st heating section HP₁The substrate W heated to a high temperature by the processing of the first cooling unit CP₁Is cooled. The first robot 14 takes out the cooled substrate W, and transfers the substrate W to the substrate transfer position P.₁Transport to
[0037]
(3) Board transfer position P₁Then, the substrate W is transferred from the first robot 14 to the second robot 21. The second robot 21 carries the substrate W into the spin coater SC. Here, the resist liquid is dropped onto the surface of the substrate W and then rotated to form a uniform resist film on the surface of the substrate W.
[0038]
(4) Next, the second robot 21 takes out the substrate W from the spin coater SC, and the second heating unit HP₂Carry in. Here, the substrate W on which the resist film is formed is dried. After drying, the second robot 21 moves the second heating unit HP₂From the second cooling unit CP₂Carry in. Here, the heated substrate W is cooled. After cooling, the second cooling unit CP₂The second robot 21 takes out the substrate W from the substrate transfer unit P of the interface unit 30.₂Transport to Thus, the processing in the process unit 20 is once completed, and the substrate W is transferred to the exposure apparatus 200 via the interface unit 30.
[0039]
Next, the transfer operation of the substrate W between the process unit 20 and the exposure apparatus 200 by the interface unit 30 will be described.
[0040]
(5) First, the fourth robot 34 moves the transport path Y₂Forward along the substrate transfer section P₂The support arm 34a is inserted below the substrate W supported on the support pin 32 of FIG. Then, the substrate W is received from the support pins 32 by raising the support arm 34a. The fourth robot 34 supporting the substrate W retreats and lowers the support arm 34a, and transports the substrate W to the lower side of the interface unit 30. Next, the support arm 34a turns so as to face the exposure feed table 35. The support arm 34a, which has stopped rotating, advances above the table 35 and then descends, thereby transferring the substrate W onto the support pins 37 of the table 35. After the support arm 34a retreats, the substrate centering mechanism 38 operates to align the substrate W.
[0041]
(6) Next, the fifth robot 202 of the exposure apparatus 200 receives the substrate W set on the table 35 and transports the substrate W to the exposure processing unit 201. Here, when the circuit pattern is exposed on the substrate W on which the resist film is formed, a substance having a catalytic action is generated in the resist film, and a state in which the pattern is hidden in the resist film is completed.
[0042]
(7) After the exposure, the fifth robot 202 transports the exposed substrate W to the exposure return table 36 of the interface unit 30. Then, the fourth robot 34 operates the substrate transfer unit P₂The substrate W is transferred to the exposure delivery table 35 in the reverse order of the procedure of transferring the substrate W to the exposure delivery table 35.₃Transport to The substrate W on which the circuit pattern is exposed is placed in the substrate transfer portion P₃Is transferred onto the support pins 61 of the substrate transfer section P.₃One support arm 33a (or 33b) is inserted below the substrate W supported on the support pin 61. Thereafter, the support arm 33a moves up to receive the substrate W from the support pin 32.
[0043]
(8) After receiving the substrate W, the support arm 33a pivots and rises so as to face the edge exposure unit 50, and then advances above the spin chuck 51 of the edge exposure unit 50. Subsequently, the substrate W is transferred onto the spin chuck 51 by lowering the support arm 33a. The spin chuck 51 suction-holds the substrate W. After the support arm 33a retreats and retracts, the light source 52 moves to the periphery of the substrate W. At the same time as the spin chuck 51 rotates the substrate W, a light beam is emitted from the light source 52. Thus, the peripheral portion of the substrate W is exposed.
[0044]
(9) When the edge exposure of the substrate W is completed, the support arm 33a (or 33b) of the third robot 33 advances to the edge exposure unit 50 and unloads the substrate W. The support arm 33a that has received the edge-exposed substrate W is connected to the fourth heating unit HP of the heat treatment unit 40.₄Down to the position facing. Subsequently, the third arm 33a moves forward to move the substrate W to the fourth heating unit HP.₄Carry in. This fourth heating section HP₄The substrate W is subjected to a heat treatment, thereby promoting a chemical reaction that causes a change in the dissolution rate with respect to the developing solution in the resist film that has been exposed to the circuit pattern and edge-exposed. After the heating process, the third robot 33 transfers the substrate W to the fourth heating unit HP₄From the fourth cooling unit CP₄Carry in. Here, the chemical reaction is stopped by cooling the heated substrate W. Thereafter, the third robot 33 transfers the substrate W to the substrate transfer section P.₃Transport to
[0045]
At this time, when the processing capacity of the process unit 20 is low or when the substrate W needs to be temporarily suspended, such as when a waiting time occurs due to a failure of the process unit 20, 4th cooling unit CP₄The third robot 33 stores the substrate W taken out from the buffer cassette BFC.
[0046]
(10) The cooled substrate W is transferred to the substrate transfer section P₃, The fourth robot 34 moves the substrate transfer section P₃From the substrate transfer portion P₂Pass to. Substrate W is the substrate transfer part P₂, The second robot 21 of the process unit 20 moves the substrate transfer unit P₂And carries the substrate W into the spin developer SD. Here, the substrate W that has been subjected to the circuit pattern exposure and edge exposure processing is developed. When the development processing is completed, the second robot 21 takes out the substrate W from the spen developer SD, and the third heating unit HP₃Carry in. Here, a post-baking process is performed to improve the etching resistance. Then, the second robot 21 moves the third heating unit HP₃From the third cooling unit CP₃Carry in. Here, the heated substrate W is cooled. After cooling, the third cooling unit CP₃The second robot 21 takes out the substrate W from the substrate transfer position P of the indexer unit 10.₁Is transferred to the first robot 14 that is waiting for the first robot. The first robot 14 carries the substrate W into a predetermined cassette C in a procedure reverse to the operation of taking out the substrate W from the cassette C described above.
[0047]
As described above, the interface unit 30 is provided with the heat treatment unit 40 and the edge exposure unit 50 to heat / cool the substrate W after the circuit pattern exposure and the edge exposure regardless of the tact time on the process unit 20 side. Thus, the time required for heating and cooling the substrate W after performing each of the above exposures on the substrate (the chemical reaction time of the resist film) can be reduced and made constant. Further, even if a failure occurs in the process unit 20, the exposed substrate W is quickly heated and cooled without leaving the substrate W at room temperature for a long time after exposure, so that the chemical The reaction can be completed. Further, since the substrate W in which the chemical reaction of the chemically amplified resist has not been completed flows only in the area of the interface unit 30, at least a chemical filter for shutting off an alkaline atmosphere which adversely affects the chemically amplified resist is provided. What is necessary is just to provide in the interface unit 30, and the area | region where an expensive chemical filter is installed becomes small.
[0048]
In addition, since the adhesion processing unit 12, which is a source of the alkaline atmosphere, is provided in the indexer unit 10 apart from the interface unit 30, the substrate W in the interface unit 30 where the chemical reaction is not completed is affected by the alkaline atmosphere. The risk of receiving is reduced.
[0049]
The present invention can be modified as follows.
(1) In the above embodiment, the substrate W is taken out from each cassette C mounted on the indexer unit 10 and subjected to the adhesion process and the photoresist coating process. However, the present invention is not limited to this. . The substrate W coated with a photoresist in advance may be stored in the cassette C and placed on the indexer unit 10. In this case, there is no need to provide the adhesion processing unit 12 or the spin coater SC.
[0050]
(2) Instead of the indexer unit 10 in the above embodiment, or together with the indexer unit 10, for example, as shown by a chain line in FIG.₂, A plurality of cassettes C may be provided along, and another indexer unit for carrying in / out the substrate W using the fourth robot 34 may be provided.
[0051]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the present invention has the following effects.
According to the first aspect of the present invention, when an interface unit of the apparatus receives a substrate exposed by an exposure apparatus provided in connection with the substrate processing apparatus according to the present invention, edge exposure is performed in the interface unit. Heating and cooling are performed in that order. Therefore, according to the present invention, the time required for heating and cooling the exposed substrate to complete the chemical reaction of the resist film can be shortened without being affected by the state of the process unit, and can be kept constant. can do. Further, according to the present invention, it is sufficient to provide a chemical filter for blocking an alkaline atmosphere that adversely affects a substrate on which a chemical reaction of a resist film has not been completed in the interface unit. The installation area of the device is reduced, and the cost of the apparatus can be reduced accordingly.
[0053]
Claim2According to the invention described in (1), similarly to the invention of claim 1, the time required for completing the chemical reaction of the resist film can be shortened and made constant, and the cost of the apparatus can be reduced. CanYou. Also, since the adhesion processing means serving as a source of the alkaline atmosphere is provided in the indexer unit, compared with the case where the adhesion processing means is provided in the process unit,It is also possible to reduce the risk that the substrate in which the chemical reaction of the resist film is not completed is exposed to an alkaline atmosphere.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of an embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a schematic configuration of an interface unit.
FIG. 3 is a plan view of a lower stage of an interface.
FIG. 4 is a perspective view illustrating a schematic configuration of an adhesion processing unit.
FIG. 5 is a plan view schematically showing an example of a conventional substrate processing apparatus.
FIG. 6 is a plan view schematically showing another example of the conventional substrate processing apparatus.
FIG. 7 is a plan view schematically showing still another example of the conventional substrate processing apparatus.
[Explanation of symbols]
W ... substrate
C: Cassette
10 Indexer unit
12 ... adhesion processing unit
HP₁... First heating unit
CP₁... First cooling unit
14 ... First robot
20 ... Process unit
21 ... second robot
30 ... Interface unit
33 ... third robot
34: 4th robot
40 ... heat treatment section
HP₄... Fourth heating unit (heating means)
CP₄... Fourth cooling unit (cooling means)
50: Edge exposure unit
200 exposure apparatus

Claims

An indexer unit for loading and unloading substrates to and from a cassette for storing substrates in multiple stages, a process unit provided at least in parallel with the indexer unit, and a developing unit for developing the exposed substrate, and the process unit; A substrate processing apparatus provided with an interface unit that mediates the transfer of a substrate between the process unit and the exposure apparatus.
The interface unit, wherein a heating means for heating the exposed substrate, a cooling means for cooling the substrate heated by the heating means, and an edge exposure means for exposing a peripheral portion of the substrate is provided. Substrate processing equipment.

An indexer unit for loading and unloading the substrate to and from a cassette for storing the substrate in multiple stages, a coating processing unit provided in tandem with the indexer unit, for applying a photoresist to the substrate, and a development processing unit for developing the exposed substrate A process unit having at least a, and an interface unit provided in connection with the process unit, and an interface unit that mediates the transfer of a substrate between the process unit and the exposure apparatus,
In the interface unit, a heating unit for heating the exposed substrate, a cooling unit for cooling the substrate heated by the heating unit, and an edge exposure unit for exposing a peripheral portion of the substrate are provided,
A substrate processing apparatus, wherein the indexer unit is provided with adhesion processing means for processing the substrate with an adhesion enhancer for improving the adhesion between the photoresist and the substrate.