JP3679690B2 - 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、例えば半導体ウエハや液晶ディスプレイ用のガラス基板などの基板に対して例えばレジスト液の塗布処理や現像処理などを行ない、これらの処理の処理状態の検査を行う基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程におけるフォトリソグラフィ−技術においては半導体ウエハ（以下ウエハという）の表面にレジストを塗布し、この塗布レジストを所定パタ−ンに露光処理し、更に現像処理して所定パタ−ンのレジスト膜が形成される。このような一連の処理は、塗布／現像装置に露光装置を接続したシステムにより行われる。
【０００３】
図１１はこのような装置の従来例を示す平面図であり、基板例えば半導体ウエハＷを２５枚収納したカセットＣはカセットステ−ションＡ１のカセットステ−ジ１に搬入される。カセットステ−ションＡ１には処理ステ−ションＡ２が接続されており、更に処理ステーションＡ２にはインターフェイスステーションＡ３を介して図示しない露光装置が接続されている。
【０００４】
前記カセットステージ１上のカセットＣ内のウエハＷは、受け渡しアーム１１により取り出されて棚ユニット１２の受け渡し部を介して塗布ユニット１３に送られ、ここでレジストが塗布される。その後ウエハＷは、ウエハ搬送手段１４→棚ユニット１５の受け渡し部→インタ−フェイスステ−ションＡ３→露光装置の経路で搬送されて露光される。露光後のウエハＷは、逆経路で処理ステ−ションＡ２に搬送され、塗布ユニット１３の下段に設けられた図示しない現像ユニットにて現像された後、ウエハ搬送手段１４→棚ユニット１２の受け渡し部→カセットＣの経路で搬送される。
【０００５】
なお棚ユニット１２，１５の各棚は、加熱部、冷却部、前記ウエハＷの受け渡し部、疎水化処理部等として構成されており、前記レジストの塗布の前や現像処理の前には、所定の温度でレジストの塗布等を行うために、前記棚ユニット１２，１５にて加熱処理と冷却処理とがこの順序で行われる。なお１６は処理ステ−ションＡ２と露光装置との間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡しア−ムである。
【０００６】
ところで現像後のウエハＷは、従来より表面の傷や塗布ムラ等をオペレータの目視により検査していたが、評価に対してオペレータ間のばらつきが大きく、また線幅や膜厚の検査、レジストパターンの上層部と下層部との重ね合わせ検査や、レジスト液の塗布時の異物混入の有無の検査等も併せて行う必要があることから、最近これらの検査を自動で行うことができる自動検査装置を用いて上述の検査を行う傾向にある。
【０００７】
この自動検査装置は、複数の検査装置が組み合わされて構成された、スタンドアロン型等と呼ばれる独立の装置であり、上述の塗布・現像装置とは別個に設置されている。このためこの塗布・現像装置にて現像処理が行われたウエハＷは、自動検査装置まで搬送され、ここで所定の検査が行われる。
【０００８】
しかしながらこのように自動検査装置が塗布・現像装置とは別個に設置されていると、自動検査装置の作業を確認するオペレータが別に必要になる。また塗布・現像装置と自動検査装置との間でウエハＷを搬送しなければならないので、搬送作業が面倒であり、ウエハＷの全数検査が要求される場合にはかなり問題となる。また搬送に時間がかかるため、現像処理の状態をリアルタイムで検査することが難しく、さらに自動検査装置が置かれる環境のパーティクルを低減するために新たな設備が必要になってしまうという問題もある。
【０００９】
このため本発明者らは、上述の塗布・現像装置に自動検査装置を組み込むことを検討している。この際現状の塗布・現像装置のレイアウトを活用しようとすると、図１０に破線で示すように、カセットステーションＡ１の横に自動検査装置１７を接続することが考えられるが、このような構成では、処理ステーションＡ２や場合によっては露光装置よりも自動検査装置１７の方が横に飛び出してしまうので、レイアウト上不利である。また現像後のみならずレジスト液の塗布後にも検査を行うことが必要である場合もあり、ユーザの要求に応じて柔軟に対応できる構成が望まれている。
【００１０】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、検査部を備えた検査ステーションを処理ステーションに接続して基板処理装置を構成することにより、基板処理から検査に亘る作業の簡便化と、時間の短縮とを図る基板処理装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、基板に対してレジスト液の塗布処理を行うと共に、レジスト液が塗布され、露光された基板に対して現像液を供給して現像処理を行う基板処理装置において、
複数の基板を収納した基板カセットを載置する載置部と、この載置部に載置された基板カセットに対して基板の受け渡しをする受け渡し手段と、を含むカセットステ−ションと、
前記カセットステーションから搬送された基板に対してレジスト液の塗布処理を行う塗布ユニットと、現像処理を行う現像ユニットと、前記基板を加熱するための加熱部と、前記基板を冷却するための冷却部と、を含む処理ステ−ションと、
前記カセットステーションと処理ステーションとの間に設けられ、前記基板に対して、現像処理後の状態を検査するための複数種類の検査部と、基板の受け渡し部と、前記検査部の間及び前記受け渡し部との間、並びに処理ステーションとの間で基板の受け渡しをする基板搬送手段と、を含む検査ステーションと、を備え、
処理ステーションで現像処理された基板が検査部に搬入され、検査後の基板が前記受け渡し部を介してカセットステーションに搬送されることを特徴とする。
【００１２】
このような構成では、検査ステーションと処理ステーションとが隣接して設けられており、処理ステーションと検査ステーションとの間では、基板は自動に搬送されるので、オペレータが搬送作業を行う必要がなく、基板の搬送時間が短い。このため基板処理から検査までのトータルの作業の簡便化が図られ、また処理の状態をリアルタイムで検査することができるので、精度の高い検査を行うことができ、処理から検査までのトータルの時間を短縮できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を基板の塗布、現像装置に適用した実施の形態について説明する。図１はこの実施の形態の内部を透視して示す概観図、図２は概略平面図であって、図中Ｓ１はカセットステ−ション、Ｓ２はウエハＷに対して所定の検査を行うための検査ステーション、Ｓ３はウエハＷに対してレジストの塗布処理や現像処理等の基板処理を行うための処理ステ−ション、Ｓ４はインタ−フェイスステ−ション、Ｓ５は露光装置である。
【００１４】
カセットステ−ションＳ１は、複数の基板例えば２５枚のウエハＷを収納した例えば４個の基板カセットをなすウエハカセット（以下「カセット」という）２２を載置する載置部をなすカセットステ−ジ２１と、カセットステ−ジ２１上のカセット２２と、後述する検査ステ−ションＳ２の受け渡し部３３との間でウエハＷの受け渡しを行なうための受け渡し手段をなす受け渡しア−ム２３とを備えている。受け渡しアーム２３は、昇降自在、Ｘ，Ｙ方向に移動自在、鉛直軸まわりに回転自在に構成されている。
【００１５】
検査ステ−ションＳ２は、カセットステーションＳ１のカセットの配列方向と略直交する方向に、カセットステーションＳ１に接続して設けられている。そしてこのステーションＳ２は、図２、図３（検査ステーションＳ２の斜視図）、図４（検査ステーションＳ２の処理ステーションＳ３側から見た断面図）に示すように、複数の基板の処理状態を検査するための検査部をなす検査装置、例えば２個の膜厚検査装置３１（３１Ａ，３１Ｂ）及び例えば２個の欠陥検査装置３２（３２Ａ，３２Ｂ）と、例えば１個の受け渡し部３３と、例えば１個の収納部をなすケミカルユニットＣと、例えば１個の収納部をなすエレキユニットＥと、例えば１個の基板搬送手段ＭＡ１と、を備えており、例えばレジスト塗布処理後及び現像処理後のウエハＷに対して、レジスト膜の膜厚や現像線幅、レジスト膜の傷の有無、レジスト液の塗布ムラ、現像処理後の現像欠陥等の所定の基板の処理状態の検査を行うように構成されている。
【００１６】
このような検査ステーションＳ２のレイアウトの一例について説明すると、前記受け渡しア−ム２３の奥側には、例えばカセットステーションＳ１から奥を見て例えば右側には、複数の検査装置、ここでは２個の膜厚検査装置３１Ａ，３１Ｂを備えた第１の検査ユニットＵ１が設けられている。この検査ユニットＵ１は、例えば２個の膜厚検査装置３１Ａ，３１Ｂの間に受け渡し部３３を備えており、当該検査ユニットＵ１の下部側にはケミカルユニットＣが割り当てられている。
【００１７】
前記膜厚検査装置３１は、例えば後述するように光干渉法により光学的に、基板上の下地膜、例えば酸化膜やポリシリコン等の上に塗布されたレジスト膜の膜厚を検査する装置である。また受け渡し部３３は、カセットステーションＳ１の受け渡しアーム２３と基板搬送手段ＭＡ１との間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡し台を備えており、例えば昇降機構により昇降自在に構成された昇降ピン（図示せず）と受け渡しアーム２３や基板搬送手段ＭＡ１との協動作用により、当該受け渡し台に対してウエハＷの受け渡しを行うように構成されている。
【００１８】
前記ケミカルユニットＣは、後述する塗布ユニット等にて用いられる部材例えば薬液の供給系が収納されるものであり、例えば溶剤やレジスト液等の貯留タンクや、貯留タンクの開閉バルブ等の各種のバルブ、フィルタ、バルブの駆動部、吐出ノズルの駆動系等が収納されている。
【００１９】
また例えばカセットステーションＳ１から奥を見て例えば左側には、複数の検査装置、ここでは２個の欠陥検査装置３２Ａ，３２Ｂを備えた第２の検査ユニットＵ２が設けられており、この検査ユニットＵ２の下部側にはエレキユニットＥが割り当てられている。
【００２０】
前記欠陥検査装置３２は、例えば後述するようにＣＣＤカメラによる撮像によりレジスト膜の表面の傷や、上層部のレジストパターンと下層部のレジストパターンの重なり具合、レジスト液の塗布時に混入する異物の有無、レジスト液の塗布ムラ、現像処理後の現像欠陥等を検査する装置である。またエレキユニットＥには、前記膜厚検査装置３１や欠陥検査装置３２、前記基板搬送手段ＭＡ１や後述する塗布ユニットや現像ユニットに用いられる部材例えばこれらの駆動系の電源部や、これらの電力制御等を行うためのコントロ−ラ、これらに電力を分配するための配電盤等の電気関係の設備が収納されている。
【００２１】
ここで欠陥検査装置３２の一例について図５に基づいて説明すると、例えばウエハＷの搬送口を備えた筐体１００と、この筐体１００内に設けられ、ウエハＷを水平に支持してその向きを調整できるように構成された回転載置台１１０と、この回転載置台１１０上のウエハＷの表面を撮像する、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動自在なＣＣＤカメラ１２０と、照明手段１３０と、を備え、このＣＣＤカメラ１２０で得られたウエハＷの画像を図示しないデータ処理部であるパーソナルコンピュータ等にて解析することによって検査を行うように構成されている。なおＣＣＤカメラ１２０は固定されていて、ウエハＷの載置台１１０側がＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動できる構成であってもよい。
【００２２】
また上述の膜厚検査装置３１は、例えばＣＣＤカメラ１２０の側方に、図中点線で示す、発光部と受光部とを備えた膜厚プローブ１４０を設け、ウエハに光を照射して反射率を求め、これをコンピュータで解析することにより膜厚が検出されるようになっている。
【００２３】
これら第１及び第２の検査ユニットＵ１，Ｕ２の間には、これら検査ユニットＵ１，Ｕ２の各部と、後述する処理ステーションＳ３の受け渡し部４６との間でウエハＷの受け渡しを行うための、例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成された基板搬送手段ＭＡ１が設けられている。但し図１には便宜上基板搬送手段ＭＡ１は省略してある。
【００２４】
なおこの例では、検査ステーションＳ２にケミカルユニットＣとエレキユニットＥとを備えた例について説明したが、必ずしもケミカルユニットＣとエレキユニットＥの両方を備える必要はなく、必要に応じてそれらの内の一方を備えるようにしてもよいし、検査ステーションＳ２には膜厚検査装置３１や欠陥検査装置３２のような検査部のみを配置するようにしてもよい。また検査ステーションＳ２に配置される検査部の数も上述の例に限らず、１つでもよいし、３段や４段に亘って複数個の検査部を設けるようにしてもよい。さらに検査部の種類については、膜厚検査装置３１あるいは欠陥検査装置３２のみを設けるようにしてもよいし、他の検査装置を組み合わせて設けるようにしてもよい。
【００２５】
さらにこの検査ステーションＳ２は、独立して構成されている。つまり例えば図３及び図４に示すように、当該ステーションＳ２は壁部３４により他の空間から区画されており、カセットステーションＳ１及び処理ステーションＳ３に隣接する前記壁部３４の検査ステーションＳ２の受け渡し部３３に対応する位置には、受け渡しアーム２３が受け渡し部３３に対してウエハＷを受け渡すための受け渡し口３５が夫々形成され、またカセットステーションＳ１及び処理ステーションＳ３に隣接する前記壁部３４の処理ステーションＳ３の受け渡し部４６に対応する位置には、基板搬送手段ＭＡ１が受け渡し部４６に対してウエハＷを受け渡すための受け渡し口（図示せず）が夫々形成されている。
【００２６】
こうして壁部３４により区画された検査ステーションＳ２には、例えば図４に示すようにフィルタユニットＦが上部側を覆うように設けられており、ケミカルユニットＣやエレキユニットＥ等の下部側から回収される雰囲気が工場排気系に排気される一方、一部が調整部をなすフィルタ装置３６へと導入され、このフィルタ装置３６にて清浄化され、所定の温度及び所定湿度に調整された空気が、前記フィルタユニットＦを介して各部内にダウンフロ−として吹き出されるようになっている。前記フィルタユニットＦは、例えば空気を清浄化するためのフィルタ、吸い込みファン等を備えており、前記フィルタ装置は、不純物を除去するための不純物除去部や、加熱機構及び加湿機構、空気を送出する送出部等を備えている。また前記に記載の空気の循環手段を構成せずに、夫々検査部に所定の温度及び湿度を調整した空気を供給し、カセットステーションＳ１にはクリーンルームの空気を供給することも考えられる。
【００２７】
さらにこの検査ステーションＳ２は、第１及び第２の検査ユニットＵ１，Ｕ２と、基板搬送手段ＭＡ１とが、図２中に一点鎖線で示す検査ステーションＳ２のＸ方向をほぼ２等分する線Ｌを介して図中Ｘ方向に対称に配置されている。つまり検査ステーションＳ２を半回転させて、第２の検査ユニットＵ２をカセットステーションＳ１側から見て右側に位置させたときにも、カセットステーションＳ２の受け渡しアーム２３が受け渡し口３５を介して受け渡し部３３にアクセスでき、検査ステーションＳ１の基板搬送手段ＭＡ１が図示しない受け渡し口を介して処理ステーションＳ３の棚ユニットＲ１にアクセスできるようになっている。
【００２８】
また処理ステ−ションＳ３は、カセットステーションＳ１のカセットの配列方向と略直交する方向に、検査ステーションＳ２に接続して設けられている。そし例えば２個の基板処理部をなす現像ユニット４１（４１Ａ，４１Ｂ）と、２個の基板処理部をなす塗布ユニット４２（４２Ａ，４２Ｂ）と、例えば３個の棚ユニットＲ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）と、例えば１個の基板搬送手段ＭＡ２と、を備えており、検査ステ−ションＳ２とインタ−フェイスステ−ションＳ４との間でウエハＷの受け渡しを行うと共に、当該ステ−ションＳ３内ではウエハＷにレジスト液を塗布する処理と、ウエハＷの現像処理と、これらの処理の前後にウエハＷを所定の温度に加熱し、冷却する処理とを行うように構成されている。
【００２９】
このような処理ステーションＳ３のレイアウトの一例について説明すると、例えばカセットステーションＳ１から奥を見て例えば右側には現像ユニット４１や塗布ユニット４２等を備えた処理ユニットＵ３が２段に亘って設けられている。なお以降の説明では、カセットステーションＳ１側を手前側、露光装置Ｓ５側を奥側として述べることにする。
【００３０】
またこれら処理ユニットＵ３のカセットステーションＳ１から見て左側には、塗布ユニット４２と現像ユニット４１と棚ユニットＲとの間でウエハＷの受け渡しを行うための、例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成された基板搬送手段ＭＡ２が設けられている。そしてこの基板搬送手段ＭＡ２のカセットステーションＳ１側から見て手前側には棚ユニットＲ１、奥側には棚ユニットＲ２、左側には棚ユニットＲ３が夫々配置されている。但し図１には便宜上棚ユニットＲ３と基板搬送手段ＭＡ２は省略してある。
【００３１】
これにより当該ステーションＳ３の、検査ステーションＳ２の第１及び第２のの検査ユニットＵ１，Ｕ２に隣接する部位には、夫々所定のスペースが確保され、これらのスペースを介して処理ユニットＵ３及び棚ユニットＲ３が夫々配置されることになる。
前記棚ユニットＲは、図６に棚ユニットＲ１を代表して示すように、ウエハＷを加熱するための加熱部４３と、ウエハＷを冷却するための冷却部４４、ウエハ表面を疎水化するための疎水化部４５と、棚ユニットＲ１においては検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１と当該ステーションＳ３の基板搬送手段ＭＡ２との間でウエハＷの受け渡しを行うための、また棚ユニットＲ２においては当該ステーションＳ３の基板搬送手段ＭＡ２と後述するインターフェイスステーションＳ４の搬送アームＡとの間でウエハＷの受け渡しを行うための、受け渡し台を備えた受け渡し部４６と、棚ユニットＲ１においてはウエハＷの位置合わせを行うためのアライメント部４７とが縦に配列されている。
【００３２】
また現像ユニット４１について例えば図７に基づいて説明すると、５１はカップであり、このカップ５１内に真空吸着機能を有する回転自在なスピンチャック５２が設けられている。このスピンチャック５２は昇降機構５３により昇降自在に構成されており、カップ５１の上方側に位置しているときに、前記基板搬送手段ＭＡ１の後述するア−ム６１との間でウエハＷの受け渡しが行われる。
【００３３】
このウエハＷの受け渡しについては、ア−ム６１上のウエハＷをカップ５１の上方側にてスピンチャック５２がその下方側から相対的に上昇して受取り、またその逆の動作によってスピンチャック５２側からア−ム６１に受け渡される。５４は処理液の吐出ノズル、５５は処理液供給管、５６はノズルを水平移動させる支持ア−ムである。
【００３４】
前記吐出ノズル５４は、例えばウエハＷの直径方向に配列された多数の供給孔を備えるように構成され、スピンチャック５２上のウエハＷの表面に吐出ノズル５４から現像液を吐出し、スピンチャック５２を半回転させることによりウエハＷ上に現像液の液盛りが行われ、現像液の液膜が形成されるようになっている。
【００３５】
また塗布ユニット４２は現像ユニット４１とほぼ同一の構成であるが、塗布ユニットＣは吐出ノズル５４が例えばウエハＷのほぼ中心付近に処理液を供給するように構成され、スピンチャック５２上のウエハＷの表面に吐出ノズル５４から処理液であるレジスト液を滴下し、スピンチャック５２を回転させてレジスト液をウエハＷ上に伸展させ塗布するようになっている。
【００３６】
前記基板搬送手段ＭＡ（ＭＡ１，ＭＡ２）は、例えば図８に示すように、ウエハＷを保持するための３枚のア−ム６１と、このア−ム６１を進退自在に支持する基台６２と、この基台６２を昇降自在に支持する一対の案内レ−ル６３，６４と、を備えており、これら案内レ−ル６３，６４を回転駆動部６５により回転させることにより、進退自在、昇降自在、鉛直軸回りに回転自在に構成されている。
【００３７】
処理ステ−ションＳ３の隣にはインタ−フェイスステ−ションＳ４が接続され、このインタ−フェイスステ−ションＳ４の奥側には、レジスト膜が形成されたウエハＷに対して露光を行うための露光装置Ｓ５が接続されている。インタ−フェイスステ−ションＳ４は、処理ステ−ションＳ３と露光装置Ｓ５との間でウエハＷの受け渡しを行うための搬送アームＡを備えており、この搬送アームＡは、処理ステーションＳ３の棚ユニットＲ２の受け渡し部４６と露光装置Ｓ４との間でウエハＷの受け渡しを行うために、例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成されている。
【００３８】
ここで検査ステーションＳ２は、上述のカセットステーションＳ１や処理ステーションＳ２の配列方向の幅（図２中Ｙ方向つまりカセットステーションＳ１のカセット２２の配列方向の長さ）よりも大きくならないように構成され、さらにこれらカセットステーションＳ１、検査ステーションＳ２、処理ステーションＳ３、インターフェイスステーションＳ４は互いに接離自在に構成されている。つまり図３に検査ステーションＳ２を代表して示すように、互いに壁部で区画されていて、例えばジョイント止め具、ネジ、マグネット等の接続部材により接合されるようになっている。これにより検査ステーションＳ２は、上述の例のように、カセットステーションＳ１と処理ステーションＳ３との間に配置することもできるし、処理ステーションＳ４とインターフェイスステーションＳ４との間に配置することもできるようになっている。さらに検査ステーションＳ２は、基板搬送手段ＭＡ１をメンテナンスしやすいように、例えば検査ステーションＳ２の下部にキャスターローラが取り付けられていて、前後方向（図中Ｙ方向）に引き出し移動できるように構成されている。
【００３９】
次に上述の実施の形態の作用について説明する。先ず自動搬送ロボット（あるいは作業者）により例えば２５枚のウエハＷを収納したカセット２２がカセットステ−ジ２１に搬入され、受け渡しア−ム２３によりカセット２２内からウエハＷが取り出されて、壁部３４の受け渡し口３５を介して検査ステ−ションＳ２の受け渡し部３３に置かれる。
【００４０】
次いでこのウエハＷは、検査ステーションＳ２の膜厚検査装置３１に基板搬送手段ＭＡ１により搬送され、ここでベアシリコンの膜厚が測定される。続いてこのウエハＷは検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１により処理ステーションＳ３の棚ユニットＲ１の受け渡し部４６に置かれ、次いで処理ステーションＳ３の基板搬送手段ＭＡ２により、棚ユニットＲの疎水化部４５→棚ユニットＲの冷却部４４→塗布ユニット４２の経路で搬送され、ウエハ表面が疎水化された後、所定温度まで冷却されて温度調整が行われ、塗布ユニット４２にて所定温度でレジスト液が塗布される。
【００４１】
こうしてレジスト液が塗布されたウエハＷは、棚ユニットＲ１の受け渡し部４６を介して検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１に受け渡され、膜厚検査装置３１にてレジスト膜の膜厚が測定される。測定後のウエハＷは、処理ステーションＳ３に搬送され、基板搬送手段ＭＡ２により、棚ユニットＲ２の受け渡し部４６、インタ−フェイスステ−ションＳ４の搬送アームＡを介して露光装置Ｓ５に搬送されて、露光が行われる。
【００４２】
露光後のウエハＷは露光装置Ｓ５→インターフェイスステーションＳ４の搬送アームＡ→処理ステーションＳ３の棚ユニットＲ２の受け渡し部４６を介して処理ステーションＳ３に搬送され、ここで基板搬送手段ＭＡ２により棚ユニットＲの加熱部４３→棚ユニットＲの冷却部４４→現像ユニット４１の経路で搬送され、所定の温度調整が行われたウエハＷは現像ユニット４１にて所定温度例えば現像液の塗布温度である２３℃で現像処理される。
【００４３】
その後ウエハＷは処理ステーションＳ３の基板搬送手段ＭＡ２により、棚ユニットＲの加熱部４３→棚ユニットＲの冷却部４４→棚ユニットＲ１の受け渡し部４６の経路で搬送され、この受け渡し部４６のウエハＷは、検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１により受け取られる。そして検査ステーションＳ２にて、基板搬送手段ＭＡ１により欠陥検査装置３２に搬送され、現像線幅の測定、レジスト膜表面の傷の有無、上層部のレジストパターンと下層部のレジストパターンとの重なり具合、レジスト塗布時の異物の混入の有無、レジスト液の塗布ムラ、現像処理後の現像欠陥等の現像処理の処理状態の検査が行われる。
【００４４】
次いで所定の検査が行われたウエハＷは、基板搬送手段ＭＡ１より受け渡し部３３に搬送され、この受け渡し部３３のウエハＷは受け渡しアーム２３により例えば元のカセット２２内に戻される。
【００４５】
ここで上述の装置では、ウエハＷは順次検査ステーションＳ２の受け渡し部３３を介して膜厚検査装置３１→処理ステーションＳ２の棚ユニットＲ１の受け渡し部４６に送られ、続いて空いている疎水化部４５→空いている冷却部４４→空いている塗布ユニット４２→棚ユニットＲ１の受け渡し部４６→検査ステーションＳ２の空いている膜厚検査装置３１→処理ステーションＳ２の棚ユニットＲの受け渡し部４６→インタ−フェイスステ−ションＳ４の経路で搬送され、また露光後のウエハＷはインタ−フェイスステ−ションＳ４→処理ステーションＳ２の空いている加熱部４３→空いている冷却部４４→現像ユニット４１→空いている加熱部４３→空いている冷却部４４→棚ユニットＲ１の受け渡し部４６で搬送され、次いで検査ステーションＳ２の空いている欠陥検査装置３２→受け渡し部３３の経路で搬送されればよい。
【００４６】
上述実施の形態では、検査装置を備えたステーションを構成し、このステーションをカセットステーションＳ１と処理ステーションＳ３との間に設置したので、レジストの塗布、露光、現像、検査を、共通のオペレータで監視することができるので、オペレータの省数化を図ることができる上、検査により何らかの欠陥が認められたときに、速やかに原因の特定や、原因の排除などの次のアクションを起こすことができる。
【００４７】
さらに処理ステーションＳ３と検査ステーションＳ２との間のウエハＷを搬送は全て自動で行われるので、搬送作業の煩わしさが無くなり、基板処理から検査までのトータルの作業の簡便化を図ることができる。またこれらのステーションＳ２，Ｓ３間のウエハＷの搬送時間も短いので、前記基板処理から検査までのトータルの作業時間を短縮することができる上、現像処理の状態をリアルタイムで検査することできるのでより精度の高い検査を行うことができ、さらに何らかの欠陥の早期発見等を図ることができる。さらにまた検査装置は、塗布・現像装置の内部に組み込まれるので、パーティクルを低減するための設備を共用できる。
【００４８】
この際上述の例のように、複数の検査装置を組み合わせて検査ステーションＳ２を構成するようにすれば、同一のステーション内にてウエハＷに対して複数の検査を行うことができて有効であり、さらに各検査装置間の搬送時間がかなり短いので、検査に要するトータルの時間も短縮される。
【００４９】
また検査ステーションＳ２の配列方向に直交する方向の幅を、カセットステーションＳ１や処理ステーションＳ２より大きくしないようにしたので、カセットステーションＳ１からインターフェイスステーションＳ４に亘って、図２中Ｙ方向に飛び出した部分がないので、レイアウト上有利である。
【００５０】
さらにカセットステーションＳ１等と幅を揃えた検査ステーションＳ２を別個に用意し、複数の検査装置を組み込む場合には、検査装置の種類や大きさに併せて検査ステーションＳ２の配列方向の幅（図２中Ｘ方向の長さ）を大きくすればよいようにしたので、ここに複数の検査装置を組み込んでも、検査ステーションＳ２には所定のスペースが確保される。つまり第１及び第２の検査ユニットＵ１，Ｕ２の下方側にケミカルユニットＣ及びエレキユニットＥを確保できる。このような薬液系や電気系統の収納スペースを確保したことは、近年ではレジストの種類が多くなっており、それだけ薬液系等が多くなっているので有効である。
【００５１】
さらにまた検査装置は、検査装置の周辺環境温度が例えば３０℃以上になると検査装置の測定精度に悪影響を及ぼすため、棚ユニットＲの加熱部４３に隣接して配置しないことが望ましいが、上述の実施の形態では、処理ステーションＳ３の、第１及び第２の検査ユニットＵ１，Ｕ２に隣接する部分に、所定のスペースを確保するようにレイアウトしているので、これら検査ユニットＵ１，Ｕ２に組み込まれる各検査装置が、処理ステーションＳ３の温度の影響を受けにくいという利点がある。
【００５２】
この際仮に第１及び第２の検査ユニットＵ１，Ｕ２が棚ユニットＲの加熱部と隣接するようにレイアウトされていても、検査ステーションＳ２は壁部３４により処理ステーションＳ３から区画されているので、各検査装置は処理ステーションＳ３からの温度影響を受けにくく、また検査ステーションＳ２を、フィルタ部３６により、所定の温度・湿度に調整できるように構成するようにすれば、各検査装置は、周辺環境温度湿度が所定範囲に調整されるので、周囲の温度湿度の影響を受けることなく、精度の高い検査を行うことができる。なお第１及び第２の検査ユニットＵ１，Ｕ２を棚ユニットＲの加熱部と隣接するようにレイアウトした場合には、検査ユニットＵ１，Ｕ２と加熱部との間に断熱手段例えば断熱材や温調水を通流させる配管等を設けるようにしてもよい。さらに検査ステーションＳ２内の測定時の温度、湿度等の環境雰囲気は、その測定用途に合わせて調整するようにしてもよく、例えば塗布処理時や現像処理時、露光処理時の何れかと同じ環境雰囲気に調整するようにしてもよい。
【００５３】
以上において上述の実施の形態では、検査部として膜厚検査装置３１と欠陥検査装置３２とを検査ステーションＳ２に備える例について説明したが、検査ステーションＳ２に欠陥検査装置３２のみを備える構成としてもよく、この場合には、プロセスフローを変更することなく、検査部を塗布・現像装置に組み込むことができるという利点がある。つまり現状の塗布・現像装置では、ウエハＷの搬送フローが決まっており、図２にて説明すると、露光前のウエハＷは図中カセットステーションＳ１から露光装置Ｓ５までＸ方向の左側から右側に搬送され、露光後のウエハＷは逆の経路で、露光装置Ｓ５からカセットステーションＳ１までＸ方向の右側から左側に搬送される。従って欠陥検査装置３２のように現像処理後に所定の検査を行う検査部を備える場合には、検査ステーションＳ２をカセットステーションＳ１と処理ステーションＳ３との間に設置すれば、上述のウエハＷの搬送フローを逆行することなく、現像処理後に所定の検査を行うことができる。
【００５４】
さらにまた上述の例では、カセットステーションＳ１、検査ステーションＳ２、処理ステーションＳ３，インターフェイスステーションＳ４は互いに接離自在に設けられており、また検査ステーションＳ２は１８０度反転させてもカセットステーションＳ１側、処理ステーションＳ３側とアクセスできるようになっているので、レイアウトの汎用性が高まる。つまり検査ステーションＳ２はカセットステーションＳ１と処理ステーションＳ３の間に設置するレイアウトのみならず、図９に示すように、処理ステーションＳ３とインターフェイスステーションＳ４との間に設置するようにレイアウトしてもよい。
【００５５】
この構成は、レジスト塗布後のウエハＷに対して所定の検査を行うためのレイアウト例であり、検査ステーションＳ２の位置が異なる以外は図１に示す例とほぼ同様に構成されているが、処理ステーションＳ３と検査ステーションＳ２との間では、処理ステーションＳ３の棚ユニットＲ２の受け渡し部４６を介して検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１によりウエハＷの受け渡しが行われ、検査ステーションＳ２とインターフェイスステーションＳ４との間では、検査ステーションＳ２の受け渡し部３３を介してインターフェイスステーションＳ４の搬送アームＡにより壁部３４の受け渡し口３５を介してウエハＷの受け渡しが行われるようになっている。
【００５６】
またウエハＷは次の搬送フローで搬送される。つまり予めベアシリコンの膜厚が測定されたウエハＷは、受け渡しアーム２３により、処理ステーションＳ２の棚ユニットＲ１の受け渡し部４６に置かれ、次いで棚ユニットＲの疎水化部４５→棚ユニットＲの冷却部４４→塗布ユニット４２の経路で搬送される。レジスト液塗布後のウエハＷは、基板搬送手段ＭＡ２により棚ユニットＲの加熱部４３→棚ユニットＲの冷却部４４→棚ユニットＲ２の受け渡し部４６に搬送され、次いで検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１により膜厚検査装置３１及び欠陥検査装置３２等の所定の検査装置に搬送されて、レジスト膜の膜厚やレジスト液の塗布ムラ、ＥＢＲカット幅等の所定の検査が行われる。
【００５７】
こうして検査が行われたウエハＷは、基板搬送手段ＭＡ１により受け渡し部３３に搬送され、このウエハＷはインターフェイスステーションＳ４の搬送アームＡにより受け取られて露光装置Ｓ５に搬送される。次いで露光後のウエハＷは、インターフェイスステーションＳ４の搬送アームＡ→検査ステーションＳ２の受け渡し部３３→基板搬送手段ＭＡ１→処理ステーションＳ３の棚ユニットＲ２の受け渡し部４６→基板搬送手段ＭＡ２→棚ユニットＲの加熱部４３→棚ユニットＲの冷却部４４→現像ユニット４１→棚ユニットＲの加熱部４３→棚ユニットＲの冷却部４４→棚ユニットＲ１の受け渡し部４６の経路で搬送される。
【００５８】
またこの例では、露光後のウエハＷをインターフェイスステーションＳ４から検査ステーションＳ２に搬送し、ここで露光状態の検査を行ない、この後ウエハＷを処理ステーションＳ３に搬送するようにしてもよい。
【００５９】
このようにこの例では、検査ステーションＳ２を接離自在に設け、処理ステーションＳ３とインターフェイスステーションＳ４との間に配置させたので、例えばベアシリコンの膜厚を予め測定しておけば、ウエハＷの搬送フローを逆行することなく、レジスト液塗布後に所定の検査を行うことができる。これに対し、上述の検査ステーションＳ２をカセットステーションＳ１と処理ステーションＳ３との間に配置するレイアウトでは、レジスト液塗布後に所定の検査を行うようにすると、一旦処理ステーションＳ３に搬送されたウエハＷを検査ステーションＳ２に戻すことになり、ウエハＷの搬送フローを逆行することになる。
【００６０】
続いてレジスト液塗布後及び現像処理後に夫々所定の検査を行う場合のレイアウト例について図１０に基づいて説明する。この構成は、レジスト液の塗布を行う第１の処理ステーションＳ６と、現像処理を行う第２の処理ステーションＳ７との２つの処理ステーションを備えており、第１及び第２の処理ステーションＳ６，Ｓ７の間に検査ステーションＳ２を配置するように、カセットステーションＳ１から露光装置Ｓ５に向けて、カセットステーションＳ１、第１の処理ステーションＳ６、検査ステーションＳ２、第２の処理ステーションＳ７、インターフェイスステーションＳ４、露光装置Ｓ５の順序でレイアウトされている。
【００６１】
第１及び第２の処理ステーションＳ６，Ｓ７は、処理ユニットが夫々例えば４つの第１の基板処理部をなす塗布ユニット４２、第２の基板処理部をなす現像ユニット４１により構成されている他は、上述の処理ステーションＳ２とほぼ同様に構成されている。また検査ステーションＳ２も図１に示す例とほぼ同様に構成されているが、第１の処理ステーションＳ６と検査ステーションＳ２との間では、前記処理ステーションＳ６の棚ユニットＲ２の受け渡し部４６を介して検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１によりウエハＷの受け渡しが行われ、検査ステーションＳ２と第２の処理ステーションＳ７との間では、この処理ステーションＳ７の受け渡し部４６を介して検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１によりウエハＷの受け渡しが行われるように構成されている。
【００６２】
このような構成では、ウエハＷは次の搬送フローで搬送される。つまり予めベアシリコンの膜厚が測定されたウエハＷは、受け渡しアーム２３により、第１の処理ステーションＳ６の棚ユニットＲ１の受け渡し部４６に置かれ、次いで基板搬送手段ＭＡ２により、棚ユニットＲの疎水化部４５→棚ユニットＲの冷却部４４→塗布ユニット４２の経路で搬送される。レジスト液塗布後のウエハＷは、基板搬送手段ＭＡ２により、棚ユニットＲの加熱部４３→棚ユニットＲの冷却部４３→棚ユニットＲ２の受け渡し部４６の経路で搬送され、次いで検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１により当該ステーションＳ２に搬送されて、膜厚検査装置３１及び欠陥検査装置３２等の所定の検査装置にて既述の所定の検査が行われる。
【００６３】
こうして検査が行われたウエハＷは、基板搬送手段ＭＡ１により第２の処理ステーションＳ７の棚ユニットＲ１の受け渡し部４６に搬送され、このウエハＷはこのステーションＳ７の基板搬送手段ＭＡ２により棚ユニットＲ２の受け渡し部４６を介してインターフェイスステーションＳ４の搬送アームＡに受け渡され、露光装置Ｓ５に搬送される。次いで露光後のウエハＷは、インターフェイスステーションＳ４の搬送アームＡ→第２の処理ステーションＳ７の棚ユニットＲ２の受け渡し部４６→基板搬送手段ＭＡ２→棚ユニットＲの加熱部４３→棚ユニットＲの冷却部４４→現像ユニット４１→棚ユニットＲの加熱部４３→棚ユニットＲの冷却部４４→棚ユニットＲ１の受け渡し部４６の経路で搬送される。
【００６４】
この後ウエハＷは、検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１により、当該ステーションＳ２の膜厚検査装置３１及び欠陥検査装置３２等の所定の検査装置に搬送され、夫々の検査装置にて所定の検査が行われる。
【００６５】
検査終了後のウエハＷは、検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１により第１の処理ステーションＳ６の棚ユニットＲ２の受け渡し部４６に搬送され、次いで基板搬送手段ＭＡ２により棚ユニットＲ１の受け渡し部４６を介して例えば元のカセット２２まで搬送される。
【００６６】
このようにこの例では、検査ステーションＳ２を接離自在に設け、第１の処理ステーションＳ６と第２の処理ステーションＳ７との間に配置させたので、予めベアシリコンの膜厚を測定しておけば、ウエハＷの搬送フローを逆行することなく、レジスト液塗布後及び現像処理後に所定の検査を行うことができる。
【００６７】
以上において本発明では、検査ステーションＳ２を２つ用意し、カセットステーションＳ１からＸ方向に、第１の検査ステーションＳ２，処理ステーションＳ３，第２の検査ステーションＳ２，インターフェイスステーションＳ４，露光装置Ｓ５の順番で配列するようにしてもよい。この場合、ウエハＷは先ず第１の検査ステーションＳ２の膜厚検査装置３１にてベアシリコンの膜厚が測定された後、処理ステーションＳ３にて疎水化処理とレジスト液の塗布処理が行われ、第２の検査ステーションＳ２にてレジスト塗布後の所定の検査が行われる。
【００６８】
次いでウエハＷはインターフェイスステーションＳ４を介して露光装置Ｓ５に搬送されて、露光が行われ、露光後のウエハＷは、インターフェイスステーションＳ４を介して第２の検査ステーションＳ２にて露光状態の検査が行われる。この後ウエハＷは処理ステーションＳ３にて現像処理が行われ、次いで第１の検査ステーションＳ２にて現像後の所定の検査が行われる。このような構成では、ウエハＷは、カセットステーションＳ１→第１の検査ステーションＳ２→処理ステーションＳ３→第２の検査ステーションＳ２→露光装置Ｓ５→第２の検査ステーション→処理ステーションＳ３→第１の検査ステーションＳ２→カセットステーションＳ１の経路で搬送されるので、カセットステーションＳ１→露光装置Ｓ５→カセットステーションＳ１というウエハＷの搬送フローを逆行することなく、所定の検査を行うことができる。
【００６９】
また本発明では、検査ステーションＳ２を３つ用意し、カセットステーションＳ１からＸ方向に、第１の検査ステーションＳ２，レジストの塗布処理を行う第１の処理ステーションＳ６，第２の検査ステーションＳ２，現像処理を行う第２の処理ステーションＳ７、第３の検査ステーションＳ２，インターフェイスステーションＳ４，露光装置Ｓ５の順番で配列するようにしてもよい。
【００７０】
この場合、ウエハＷは先ず第１の検査ステーションＳ２の膜厚検査装置３１にてベアシリコンの膜厚が測定された後、第１の処理ステーションＳ６にて疎水化処理とレジスト液の塗布処理が行われ、第２の検査ステーションＳ２（又は第３の検査ステーションＳ２）にてレジスト塗布後の所定の検査が行われる。
【００７１】
次いでウエハＷは第２の処理ステーションＳ７、インターフェイスステーションＳ４を介して露光装置Ｓ５に搬送されて、露光が行われる。露光後のウエハＷは、インターフェイスステーションＳ４を介して第３の検査ステーションＳ２にて露光状態の検査が行われる。この後ウエハＷは第２の処理ステーションＳ７にて現像処理が行われ、次いで第２の検査ステーションＳ２（又は第１の検査ステーションＳ２）にて現像後の所定の検査が行われる。このような構成においても、ウエハＷの搬送フローを逆行することなく、所定の検査を行うことができる。
【００７２】
さらにまた本発明では、検査ステーションＳ２を２つ用意し、カセットステーションＳ１からＸ方向に、レジストの塗布処理を行う第１の処理ステーションＳ６，第１の検査ステーションＳ２，現像処理を行う第２の処理ステーションＳ７、第２の検査ステーションＳ２，インターフェイスステーションＳ４，露光装置Ｓ５の順番で配列するようにしてもよい。
【００７３】
この場合、予めベアシリコンの膜厚が測定されたウエハＷは第１の処理ステーションＳ６にて疎水化処理とレジスト液の塗布処理が行われ、第１の検査ステーションＳ２（又は第２の検査ステーションＳ２）にてレジスト塗布後の所定の検査が行われる。
【００７４】
次いでウエハＷは第２の処理ステーションＳ７、インターフェイスステーションＳ４を介して露光装置Ｓ５に搬送されて、露光が行われる。露光後のウエハＷは、インターフェイスステーションＳ４を介して第２の検査ステーションＳ２にて露光状態の検査が行われる。この後ウエハＷは第２の処理ステーションＳ７にて現像処理が行われ、次いで第１の検査ステーションＳ２にて現像後の所定の検査が行われる。このような構成においても、ウエハＷの搬送フローを逆行することなく、所定の検査を行うことができる。
【００７５】
以上において本発明は、カセットステーションＳ１と処理ステーションＳ３と検査ステーションＳ２とを設け、検査ステーションＳ２において、処理ステーションＳ３で処理されたウエハＷに対して、レジスト液の塗布処理や現像処理の処理状態を検査する構成であれば、どのようにレイアウトを構成してもよい。
【００７６】
この際検査ステーションＳ２の検査装置は１つでもよいし、複数でもよく、検査装置の種類としては、膜厚測定装置や欠陥装置の他、パーティクルカウンター、ＥＢＲ幅測定、ＷＥＥ幅測定、塗布ムラ、現像ムラ、未塗布箇所、未現像箇所、線幅測定、露光フォーカスずれ等の検査を行う装置を備えるようにしてもよい。また検査ステーションのスペースを利用して設けられる収納部としては、ウエハＷに形成される膜の種類に応じて、全てケミカルユニットＣとして用いるようにしてもよいし、全てエレキユニットＥとして用いるようにしてもよい。
【００７７】
さらに検査ステーションＳ２内に基板搬送手段ＭＡ１を設けず、当該ステーションＳ２内におけるウエハＷの搬送を、カセットステーションＳ１の受け渡しアーム２３や処理ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ２により行うようにしてもい。
【００７８】
さらにまた検査ステーションＳ２は、カセットステーションＳ１や処理ステーションＳ３等と接離自在に設けられる構成であれば、壁部３４より周囲から区画される構成としなくてもよいし、検査ステーションＳ２内の雰囲気は必ずしも所定の温度・湿度に調整しなくてもよい。
【００７９】
さらに上述の例のようにウエハ表面に疎水化処理を行う代わりに、反射防止膜を形成するようにしてもよいし、基板としてはウエハに限らず、液晶ディスプレイ用のガラス基板であってもよい。
【００８０】
【発明の効果】
本発明は、検査部を備えた検査ステーションを処理ステーションに接続して基板処理装置を構成することにより、基板処理から検査に亘る作業の簡便化と、時間の短縮とを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る塗布、現像装置を示す概観図である。
【図２】前記塗布、現像装置を示す概略平面図である。
【図３】前記塗布、現像装置の検査ステーションを示す斜視図である。
【図４】前記検査ステーションを示す断面図である。
【図５】検査部の一例を示す断面図である。
【図６】第１の検査ユニットと棚ユニットと処理ユニットの一例を示す側面図である。
【図７】塗布ユニットを示す断面図である。
【図８】基板搬送手段を示す斜視図である。
【図９】本発明の他の実施の形態に係る塗布、現像装置を示す概略平面図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施の形態に係る塗布、現像装置を示す概略平面図である。
【図１１】従来の塗布、現像装置を示す概略平面図である。
【符号の説明】
Ｗ 半導体ウエハ
Ｓ１ カセットステ−ション
Ｓ２ 検査ステーション
Ｓ３ 処理ステーション
Ｓ４ インタ−フェイスステ−ション
Ｓ５ 露光装置
Ｓ６ 第１の処理ステーション
Ｓ７ 第２の処理ステーション
Ｃ ケミカルユニット
Ｅ エレキユニット
３１ 膜厚検査装置
３２ 欠陥検査装置
３３ 受け渡し部
４１ 現像ユニット
４２ 塗布ユニット
ＭＡ１，ＭＡ２ 基板搬送手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハや液晶ディスプレイ用のガラス基板などの基板に対して例えばレジスト液の塗布処理や現像処理などを行ない、これらの処理の処理状態の検査を行う基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程におけるフォトリソグラフィ−技術においては半導体ウエハ（以下ウエハという）の表面にレジストを塗布し、この塗布レジストを所定パタ−ンに露光処理し、更に現像処理して所定パタ−ンのレジスト膜が形成される。このような一連の処理は、塗布／現像装置に露光装置を接続したシステムにより行われる。
【０００３】
図１１はこのような装置の従来例を示す平面図であり、基板例えば半導体ウエハＷを２５枚収納したカセットＣはカセットステ−ションＡ１のカセットステ−ジ１に搬入される。カセットステ−ションＡ１には処理ステ−ションＡ２が接続されており、更に処理ステーションＡ２にはインターフェイスステーションＡ３を介して図示しない露光装置が接続されている。
【０００４】
前記カセットステージ１上のカセットＣ内のウエハＷは、受け渡しアーム１１により取り出されて棚ユニット１２の受け渡し部を介して塗布ユニット１３に送られ、ここでレジストが塗布される。その後ウエハＷは、ウエハ搬送手段１４→棚ユニット１５の受け渡し部→インタ−フェイスステ−ションＡ３→露光装置の経路で搬送されて露光される。露光後のウエハＷは、逆経路で処理ステ−ションＡ２に搬送され、塗布ユニット１３の下段に設けられた図示しない現像ユニットにて現像された後、ウエハ搬送手段１４→棚ユニット１２の受け渡し部→カセットＣの経路で搬送される。
【０００５】
なお棚ユニット１２，１５の各棚は、加熱部、冷却部、前記ウエハＷの受け渡し部、疎水化処理部等として構成されており、前記レジストの塗布の前や現像処理の前には、所定の温度でレジストの塗布等を行うために、前記棚ユニット１２，１５にて加熱処理と冷却処理とがこの順序で行われる。なお１６は処理ステ−ションＡ２と露光装置との間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡しア−ムである。
【０００６】
ところで現像後のウエハＷは、従来より表面の傷や塗布ムラ等をオペレータの目視により検査していたが、評価に対してオペレータ間のばらつきが大きく、また線幅や膜厚の検査、レジストパターンの上層部と下層部との重ね合わせ検査や、レジスト液の塗布時の異物混入の有無の検査等も併せて行う必要があることから、最近これらの検査を自動で行うことができる自動検査装置を用いて上述の検査を行う傾向にある。
【０００７】
この自動検査装置は、複数の検査装置が組み合わされて構成された、スタンドアロン型等と呼ばれる独立の装置であり、上述の塗布・現像装置とは別個に設置されている。このためこの塗布・現像装置にて現像処理が行われたウエハＷは、自動検査装置まで搬送され、ここで所定の検査が行われる。
【０００８】
しかしながらこのように自動検査装置が塗布・現像装置とは別個に設置されていると、自動検査装置の作業を確認するオペレータが別に必要になる。また塗布・現像装置と自動検査装置との間でウエハＷを搬送しなければならないので、搬送作業が面倒であり、ウエハＷの全数検査が要求される場合にはかなり問題となる。また搬送に時間がかかるため、現像処理の状態をリアルタイムで検査することが難しく、さらに自動検査装置が置かれる環境のパーティクルを低減するために新たな設備が必要になってしまうという問題もある。
【０００９】
このため本発明者らは、上述の塗布・現像装置に自動検査装置を組み込むことを検討している。この際現状の塗布・現像装置のレイアウトを活用しようとすると、図１０に破線で示すように、カセットステーションＡ１の横に自動検査装置１７を接続することが考えられるが、このような構成では、処理ステーションＡ２や場合によっては露光装置よりも自動検査装置１７の方が横に飛び出してしまうので、レイアウト上不利である。また現像後のみならずレジスト液の塗布後にも検査を行うことが必要である場合もあり、ユーザの要求に応じて柔軟に対応できる構成が望まれている。
【００１０】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、検査部を備えた検査ステーションを処理ステーションに接続して基板処理装置を構成することにより、基板処理から検査に亘る作業の簡便化と、時間の短縮とを図る基板処理装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、基板に対してレジスト液の塗布処理を行うと共に、レジスト液が塗布され、露光された基板に対して現像液を供給して現像処理を行う基板処理装置において、
複数の基板を収納した基板カセットを載置する載置部と、この載置部に載置された基板カセットに対して基板の受け渡しをする受け渡し手段と、を含むカセットステ−ションと、
前記カセットステーションから搬送された基板に対してレジスト液の塗布処理を行う塗布ユニットと、現像処理を行う現像ユニットと、前記基板を加熱するための加熱部と、前記基板を冷却するための冷却部と、を含む処理ステ−ションと、
前記カセットステーションと処理ステーションとの間に設けられ、前記基板に対して、現像処理後の状態を検査するための複数種類の検査部と、基板の受け渡し部と、前記検査部の間及び前記受け渡し部との間、並びに処理ステーションとの間で基板の受け渡しをする基板搬送手段と、を含む検査ステーションと、を備え、
処理ステーションで現像処理された基板が検査部に搬入され、検査後の基板が前記受け渡し部を介してカセットステーションに搬送されることを特徴とする。
【００１２】
このような構成では、検査ステーションと処理ステーションとが隣接して設けられており、処理ステーションと検査ステーションとの間では、基板は自動に搬送されるので、オペレータが搬送作業を行う必要がなく、基板の搬送時間が短い。このため基板処理から検査までのトータルの作業の簡便化が図られ、また処理の状態をリアルタイムで検査することができるので、精度の高い検査を行うことができ、処理から検査までのトータルの時間を短縮できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を基板の塗布、現像装置に適用した実施の形態について説明する。図１はこの実施の形態の内部を透視して示す概観図、図２は概略平面図であって、図中Ｓ１はカセットステ−ション、Ｓ２はウエハＷに対して所定の検査を行うための検査ステーション、Ｓ３はウエハＷに対してレジストの塗布処理や現像処理等の基板処理を行うための処理ステ−ション、Ｓ４はインタ−フェイスステ−ション、Ｓ５は露光装置である。
【００１４】
カセットステ−ションＳ１は、複数の基板例えば２５枚のウエハＷを収納した例えば４個の基板カセットをなすウエハカセット（以下「カセット」という）２２を載置する載置部をなすカセットステ−ジ２１と、カセットステ−ジ２１上のカセット２２と、後述する検査ステ−ションＳ２の受け渡し部３３との間でウエハＷの受け渡しを行なうための受け渡し手段をなす受け渡しア−ム２３とを備えている。受け渡しアーム２３は、昇降自在、Ｘ，Ｙ方向に移動自在、鉛直軸まわりに回転自在に構成されている。
【００１５】
検査ステ−ションＳ２は、カセットステーションＳ１のカセットの配列方向と略直交する方向に、カセットステーションＳ１に接続して設けられている。そしてこのステーションＳ２は、図２、図３（検査ステーションＳ２の斜視図）、図４（検査ステーションＳ２の処理ステーションＳ３側から見た断面図）に示すように、複数の基板の処理状態を検査するための検査部をなす検査装置、例えば２個の膜厚検査装置３１（３１Ａ，３１Ｂ）及び例えば２個の欠陥検査装置３２（３２Ａ，３２Ｂ）と、例えば１個の受け渡し部３３と、例えば１個の収納部をなすケミカルユニットＣと、例えば１個の収納部をなすエレキユニットＥと、例えば１個の基板搬送手段ＭＡ１と、を備えており、例えばレジスト塗布処理後及び現像処理後のウエハＷに対して、レジスト膜の膜厚や現像線幅、レジスト膜の傷の有無、レジスト液の塗布ムラ、現像処理後の現像欠陥等の所定の基板の処理状態の検査を行うように構成されている。
【００１６】
このような検査ステーションＳ２のレイアウトの一例について説明すると、前記受け渡しア−ム２３の奥側には、例えばカセットステーションＳ１から奥を見て例えば右側には、複数の検査装置、ここでは２個の膜厚検査装置３１Ａ，３１Ｂを備えた第１の検査ユニットＵ１が設けられている。この検査ユニットＵ１は、例えば２個の膜厚検査装置３１Ａ，３１Ｂの間に受け渡し部３３を備えており、当該検査ユニットＵ１の下部側にはケミカルユニットＣが割り当てられている。
【００１７】
前記膜厚検査装置３１は、例えば後述するように光干渉法により光学的に、基板上の下地膜、例えば酸化膜やポリシリコン等の上に塗布されたレジスト膜の膜厚を検査する装置である。また受け渡し部３３は、カセットステーションＳ１の受け渡しアーム２３と基板搬送手段ＭＡ１との間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡し台を備えており、例えば昇降機構により昇降自在に構成された昇降ピン（図示せず）と受け渡しアーム２３や基板搬送手段ＭＡ１との協動作用により、当該受け渡し台に対してウエハＷの受け渡しを行うように構成されている。
【００１８】
前記ケミカルユニットＣは、後述する塗布ユニット等にて用いられる部材例えば薬液の供給系が収納されるものであり、例えば溶剤やレジスト液等の貯留タンクや、貯留タンクの開閉バルブ等の各種のバルブ、フィルタ、バルブの駆動部、吐出ノズルの駆動系等が収納されている。
【００１９】
また例えばカセットステーションＳ１から奥を見て例えば左側には、複数の検査装置、ここでは２個の欠陥検査装置３２Ａ，３２Ｂを備えた第２の検査ユニットＵ２が設けられており、この検査ユニットＵ２の下部側にはエレキユニットＥが割り当てられている。
【００２０】
前記欠陥検査装置３２は、例えば後述するようにＣＣＤカメラによる撮像によりレジスト膜の表面の傷や、上層部のレジストパターンと下層部のレジストパターンの重なり具合、レジスト液の塗布時に混入する異物の有無、レジスト液の塗布ムラ、現像処理後の現像欠陥等を検査する装置である。またエレキユニットＥには、前記膜厚検査装置３１や欠陥検査装置３２、前記基板搬送手段ＭＡ１や後述する塗布ユニットや現像ユニットに用いられる部材例えばこれらの駆動系の電源部や、これらの電力制御等を行うためのコントロ−ラ、これらに電力を分配するための配電盤等の電気関係の設備が収納されている。
【００２１】
ここで欠陥検査装置３２の一例について図５に基づいて説明すると、例えばウエハＷの搬送口を備えた筐体１００と、この筐体１００内に設けられ、ウエハＷを水平に支持してその向きを調整できるように構成された回転載置台１１０と、この回転載置台１１０上のウエハＷの表面を撮像する、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動自在なＣＣＤカメラ１２０と、照明手段１３０と、を備え、このＣＣＤカメラ１２０で得られたウエハＷの画像を図示しないデータ処理部であるパーソナルコンピュータ等にて解析することによって検査を行うように構成されている。なおＣＣＤカメラ１２０は固定されていて、ウエハＷの載置台１１０側がＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動できる構成であってもよい。
【００２２】
また上述の膜厚検査装置３１は、例えばＣＣＤカメラ１２０の側方に、図中点線で示す、発光部と受光部とを備えた膜厚プローブ１４０を設け、ウエハに光を照射して反射率を求め、これをコンピュータで解析することにより膜厚が検出されるようになっている。
【００２３】
これら第１及び第２の検査ユニットＵ１，Ｕ２の間には、これら検査ユニットＵ１，Ｕ２の各部と、後述する処理ステーションＳ３の受け渡し部４６との間でウエハＷの受け渡しを行うための、例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成された基板搬送手段ＭＡ１が設けられている。但し図１には便宜上基板搬送手段ＭＡ１は省略してある。
【００２４】
なおこの例では、検査ステーションＳ２にケミカルユニットＣとエレキユニットＥとを備えた例について説明したが、必ずしもケミカルユニットＣとエレキユニットＥの両方を備える必要はなく、必要に応じてそれらの内の一方を備えるようにしてもよいし、検査ステーションＳ２には膜厚検査装置３１や欠陥検査装置３２のような検査部のみを配置するようにしてもよい。また検査ステーションＳ２に配置される検査部の数も上述の例に限らず、１つでもよいし、３段や４段に亘って複数個の検査部を設けるようにしてもよい。さらに検査部の種類については、膜厚検査装置３１あるいは欠陥検査装置３２のみを設けるようにしてもよいし、他の検査装置を組み合わせて設けるようにしてもよい。
【００２５】
さらにこの検査ステーションＳ２は、独立して構成されている。つまり例えば図３及び図４に示すように、当該ステーションＳ２は壁部３４により他の空間から区画されており、カセットステーションＳ１及び処理ステーションＳ３に隣接する前記壁部３４の検査ステーションＳ２の受け渡し部３３に対応する位置には、受け渡しアーム２３が受け渡し部３３に対してウエハＷを受け渡すための受け渡し口３５が夫々形成され、またカセットステーションＳ１及び処理ステーションＳ３に隣接する前記壁部３４の処理ステーションＳ３の受け渡し部４６に対応する位置には、基板搬送手段ＭＡ１が受け渡し部４６に対してウエハＷを受け渡すための受け渡し口（図示せず）が夫々形成されている。
【００２６】
こうして壁部３４により区画された検査ステーションＳ２には、例えば図４に示すようにフィルタユニットＦが上部側を覆うように設けられており、ケミカルユニットＣやエレキユニットＥ等の下部側から回収される雰囲気が工場排気系に排気される一方、一部が調整部をなすフィルタ装置３６へと導入され、このフィルタ装置３６にて清浄化され、所定の温度及び所定湿度に調整された空気が、前記フィルタユニットＦを介して各部内にダウンフロ−として吹き出されるようになっている。前記フィルタユニットＦは、例えば空気を清浄化するためのフィルタ、吸い込みファン等を備えており、前記フィルタ装置は、不純物を除去するための不純物除去部や、加熱機構及び加湿機構、空気を送出する送出部等を備えている。また前記に記載の空気の循環手段を構成せずに、夫々検査部に所定の温度及び湿度を調整した空気を供給し、カセットステーションＳ１にはクリーンルームの空気を供給することも考えられる。
【００２７】
さらにこの検査ステーションＳ２は、第１及び第２の検査ユニットＵ１，Ｕ２と、基板搬送手段ＭＡ１とが、図２中に一点鎖線で示す検査ステーションＳ２のＸ方向をほぼ２等分する線Ｌを介して図中Ｘ方向に対称に配置されている。つまり検査ステーションＳ２を半回転させて、第２の検査ユニットＵ２をカセットステーションＳ１側から見て右側に位置させたときにも、カセットステーションＳ２の受け渡しアーム２３が受け渡し口３５を介して受け渡し部３３にアクセスでき、検査ステーションＳ１の基板搬送手段ＭＡ１が図示しない受け渡し口を介して処理ステーションＳ３の棚ユニットＲ１にアクセスできるようになっている。
【００２８】
また処理ステ−ションＳ３は、カセットステーションＳ１のカセットの配列方向と略直交する方向に、検査ステーションＳ２に接続して設けられている。そし例えば２個の基板処理部をなす現像ユニット４１（４１Ａ，４１Ｂ）と、２個の基板処理部をなす塗布ユニット４２（４２Ａ，４２Ｂ）と、例えば３個の棚ユニットＲ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）と、例えば１個の基板搬送手段ＭＡ２と、を備えており、検査ステ−ションＳ２とインタ−フェイスステ−ションＳ４との間でウエハＷの受け渡しを行うと共に、当該ステ−ションＳ３内ではウエハＷにレジスト液を塗布する処理と、ウエハＷの現像処理と、これらの処理の前後にウエハＷを所定の温度に加熱し、冷却する処理とを行うように構成されている。
【００２９】
このような処理ステーションＳ３のレイアウトの一例について説明すると、例えばカセットステーションＳ１から奥を見て例えば右側には現像ユニット４１や塗布ユニット４２等を備えた処理ユニットＵ３が２段に亘って設けられている。なお以降の説明では、カセットステーションＳ１側を手前側、露光装置Ｓ５側を奥側として述べることにする。
【００３０】
またこれら処理ユニットＵ３のカセットステーションＳ１から見て左側には、塗布ユニット４２と現像ユニット４１と棚ユニットＲとの間でウエハＷの受け渡しを行うための、例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成された基板搬送手段ＭＡ２が設けられている。そしてこの基板搬送手段ＭＡ２のカセットステーションＳ１側から見て手前側には棚ユニットＲ１、奥側には棚ユニットＲ２、左側には棚ユニットＲ３が夫々配置されている。但し図１には便宜上棚ユニットＲ３と基板搬送手段ＭＡ２は省略してある。
【００３１】
これにより当該ステーションＳ３の、検査ステーションＳ２の第１及び第２のの検査ユニットＵ１，Ｕ２に隣接する部位には、夫々所定のスペースが確保され、これらのスペースを介して処理ユニットＵ３及び棚ユニットＲ３が夫々配置されることになる。
前記棚ユニットＲは、図６に棚ユニットＲ１を代表して示すように、ウエハＷを加熱するための加熱部４３と、ウエハＷを冷却するための冷却部４４、ウエハ表面を疎水化するための疎水化部４５と、棚ユニットＲ１においては検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１と当該ステーションＳ３の基板搬送手段ＭＡ２との間でウエハＷの受け渡しを行うための、また棚ユニットＲ２においては当該ステーションＳ３の基板搬送手段ＭＡ２と後述するインターフェイスステーションＳ４の搬送アームＡとの間でウエハＷの受け渡しを行うための、受け渡し台を備えた受け渡し部４６と、棚ユニットＲ１においてはウエハＷの位置合わせを行うためのアライメント部４７とが縦に配列されている。
【００３２】
また現像ユニット４１について例えば図７に基づいて説明すると、５１はカップであり、このカップ５１内に真空吸着機能を有する回転自在なスピンチャック５２が設けられている。このスピンチャック５２は昇降機構５３により昇降自在に構成されており、カップ５１の上方側に位置しているときに、前記基板搬送手段ＭＡ１の後述するア−ム６１との間でウエハＷの受け渡しが行われる。
【００３３】
このウエハＷの受け渡しについては、ア−ム６１上のウエハＷをカップ５１の上方側にてスピンチャック５２がその下方側から相対的に上昇して受取り、またその逆の動作によってスピンチャック５２側からア−ム６１に受け渡される。５４は処理液の吐出ノズル、５５は処理液供給管、５６はノズルを水平移動させる支持ア−ムである。
【００３４】
前記吐出ノズル５４は、例えばウエハＷの直径方向に配列された多数の供給孔を備えるように構成され、スピンチャック５２上のウエハＷの表面に吐出ノズル５４から現像液を吐出し、スピンチャック５２を半回転させることによりウエハＷ上に現像液の液盛りが行われ、現像液の液膜が形成されるようになっている。
【００３５】
また塗布ユニット４２は現像ユニット４１とほぼ同一の構成であるが、塗布ユニットＣは吐出ノズル５４が例えばウエハＷのほぼ中心付近に処理液を供給するように構成され、スピンチャック５２上のウエハＷの表面に吐出ノズル５４から処理液であるレジスト液を滴下し、スピンチャック５２を回転させてレジスト液をウエハＷ上に伸展させ塗布するようになっている。
【００３６】
前記基板搬送手段ＭＡ（ＭＡ１，ＭＡ２）は、例えば図８に示すように、ウエハＷを保持するための３枚のア−ム６１と、このア−ム６１を進退自在に支持する基台６２と、この基台６２を昇降自在に支持する一対の案内レ−ル６３，６４と、を備えており、これら案内レ−ル６３，６４を回転駆動部６５により回転させることにより、進退自在、昇降自在、鉛直軸回りに回転自在に構成されている。
【００３７】
処理ステ−ションＳ３の隣にはインタ−フェイスステ−ションＳ４が接続され、このインタ−フェイスステ−ションＳ４の奥側には、レジスト膜が形成されたウエハＷに対して露光を行うための露光装置Ｓ５が接続されている。インタ−フェイスステ−ションＳ４は、処理ステ−ションＳ３と露光装置Ｓ５との間でウエハＷの受け渡しを行うための搬送アームＡを備えており、この搬送アームＡは、処理ステーションＳ３の棚ユニットＲ２の受け渡し部４６と露光装置Ｓ４との間でウエハＷの受け渡しを行うために、例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成されている。
【００３８】
ここで検査ステーションＳ２は、上述のカセットステーションＳ１や処理ステーションＳ２の配列方向の幅（図２中Ｙ方向つまりカセットステーションＳ１のカセット２２の配列方向の長さ）よりも大きくならないように構成され、さらにこれらカセットステーションＳ１、検査ステーションＳ２、処理ステーションＳ３、インターフェイスステーションＳ４は互いに接離自在に構成されている。つまり図３に検査ステーションＳ２を代表して示すように、互いに壁部で区画されていて、例えばジョイント止め具、ネジ、マグネット等の接続部材により接合されるようになっている。これにより検査ステーションＳ２は、上述の例のように、カセットステーションＳ１と処理ステーションＳ３との間に配置することもできるし、処理ステーションＳ４とインターフェイスステーションＳ４との間に配置することもできるようになっている。さらに検査ステーションＳ２は、基板搬送手段ＭＡ１をメンテナンスしやすいように、例えば検査ステーションＳ２の下部にキャスターローラが取り付けられていて、前後方向（図中Ｙ方向）に引き出し移動できるように構成されている。
【００３９】
次に上述の実施の形態の作用について説明する。先ず自動搬送ロボット（あるいは作業者）により例えば２５枚のウエハＷを収納したカセット２２がカセットステ−ジ２１に搬入され、受け渡しア−ム２３によりカセット２２内からウエハＷが取り出されて、壁部３４の受け渡し口３５を介して検査ステ−ションＳ２の受け渡し部３３に置かれる。
【００４０】
次いでこのウエハＷは、検査ステーションＳ２の膜厚検査装置３１に基板搬送手段ＭＡ１により搬送され、ここでベアシリコンの膜厚が測定される。続いてこのウエハＷは検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１により処理ステーションＳ３の棚ユニットＲ１の受け渡し部４６に置かれ、次いで処理ステーションＳ３の基板搬送手段ＭＡ２により、棚ユニットＲの疎水化部４５→棚ユニットＲの冷却部４４→塗布ユニット４２の経路で搬送され、ウエハ表面が疎水化された後、所定温度まで冷却されて温度調整が行われ、塗布ユニット４２にて所定温度でレジスト液が塗布される。
【００４１】
こうしてレジスト液が塗布されたウエハＷは、棚ユニットＲ１の受け渡し部４６を介して検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１に受け渡され、膜厚検査装置３１にてレジスト膜の膜厚が測定される。測定後のウエハＷは、処理ステーションＳ３に搬送され、基板搬送手段ＭＡ２により、棚ユニットＲ２の受け渡し部４６、インタ−フェイスステ−ションＳ４の搬送アームＡを介して露光装置Ｓ５に搬送されて、露光が行われる。
【００４２】
露光後のウエハＷは露光装置Ｓ５→インターフェイスステーションＳ４の搬送アームＡ→処理ステーションＳ３の棚ユニットＲ２の受け渡し部４６を介して処理ステーションＳ３に搬送され、ここで基板搬送手段ＭＡ２により棚ユニットＲの加熱部４３→棚ユニットＲの冷却部４４→現像ユニット４１の経路で搬送され、所定の温度調整が行われたウエハＷは現像ユニット４１にて所定温度例えば現像液の塗布温度である２３℃で現像処理される。
【００４３】
その後ウエハＷは処理ステーションＳ３の基板搬送手段ＭＡ２により、棚ユニットＲの加熱部４３→棚ユニットＲの冷却部４４→棚ユニットＲ１の受け渡し部４６の経路で搬送され、この受け渡し部４６のウエハＷは、検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１により受け取られる。そして検査ステーションＳ２にて、基板搬送手段ＭＡ１により欠陥検査装置３２に搬送され、現像線幅の測定、レジスト膜表面の傷の有無、上層部のレジストパターンと下層部のレジストパターンとの重なり具合、レジスト塗布時の異物の混入の有無、レジスト液の塗布ムラ、現像処理後の現像欠陥等の現像処理の処理状態の検査が行われる。
【００４４】
次いで所定の検査が行われたウエハＷは、基板搬送手段ＭＡ１より受け渡し部３３に搬送され、この受け渡し部３３のウエハＷは受け渡しアーム２３により例えば元のカセット２２内に戻される。
【００４５】
ここで上述の装置では、ウエハＷは順次検査ステーションＳ２の受け渡し部３３を介して膜厚検査装置３１→処理ステーションＳ２の棚ユニットＲ１の受け渡し部４６に送られ、続いて空いている疎水化部４５→空いている冷却部４４→空いている塗布ユニット４２→棚ユニットＲ１の受け渡し部４６→検査ステーションＳ２の空いている膜厚検査装置３１→処理ステーションＳ２の棚ユニットＲの受け渡し部４６→インタ−フェイスステ−ションＳ４の経路で搬送され、また露光後のウエハＷはインタ−フェイスステ−ションＳ４→処理ステーションＳ２の空いている加熱部４３→空いている冷却部４４→現像ユニット４１→空いている加熱部４３→空いている冷却部４４→棚ユニットＲ１の受け渡し部４６で搬送され、次いで検査ステーションＳ２の空いている欠陥検査装置３２→受け渡し部３３の経路で搬送されればよい。
【００４６】
上述実施の形態では、検査装置を備えたステーションを構成し、このステーションをカセットステーションＳ１と処理ステーションＳ３との間に設置したので、レジストの塗布、露光、現像、検査を、共通のオペレータで監視することができるので、オペレータの省数化を図ることができる上、検査により何らかの欠陥が認められたときに、速やかに原因の特定や、原因の排除などの次のアクションを起こすことができる。
【００４７】
さらに処理ステーションＳ３と検査ステーションＳ２との間のウエハＷを搬送は全て自動で行われるので、搬送作業の煩わしさが無くなり、基板処理から検査までのトータルの作業の簡便化を図ることができる。またこれらのステーションＳ２，Ｓ３間のウエハＷの搬送時間も短いので、前記基板処理から検査までのトータルの作業時間を短縮することができる上、現像処理の状態をリアルタイムで検査することできるのでより精度の高い検査を行うことができ、さらに何らかの欠陥の早期発見等を図ることができる。さらにまた検査装置は、塗布・現像装置の内部に組み込まれるので、パーティクルを低減するための設備を共用できる。
【００４８】
この際上述の例のように、複数の検査装置を組み合わせて検査ステーションＳ２を構成するようにすれば、同一のステーション内にてウエハＷに対して複数の検査を行うことができて有効であり、さらに各検査装置間の搬送時間がかなり短いので、検査に要するトータルの時間も短縮される。
【００４９】
また検査ステーションＳ２の配列方向に直交する方向の幅を、カセットステーションＳ１や処理ステーションＳ２より大きくしないようにしたので、カセットステーションＳ１からインターフェイスステーションＳ４に亘って、図２中Ｙ方向に飛び出した部分がないので、レイアウト上有利である。
【００５０】
さらにカセットステーションＳ１等と幅を揃えた検査ステーションＳ２を別個に用意し、複数の検査装置を組み込む場合には、検査装置の種類や大きさに併せて検査ステーションＳ２の配列方向の幅（図２中Ｘ方向の長さ）を大きくすればよいようにしたので、ここに複数の検査装置を組み込んでも、検査ステーションＳ２には所定のスペースが確保される。つまり第１及び第２の検査ユニットＵ１，Ｕ２の下方側にケミカルユニットＣ及びエレキユニットＥを確保できる。このような薬液系や電気系統の収納スペースを確保したことは、近年ではレジストの種類が多くなっており、それだけ薬液系等が多くなっているので有効である。
【００５１】
さらにまた検査装置は、検査装置の周辺環境温度が例えば３０℃以上になると検査装置の測定精度に悪影響を及ぼすため、棚ユニットＲの加熱部４３に隣接して配置しないことが望ましいが、上述の実施の形態では、処理ステーションＳ３の、第１及び第２の検査ユニットＵ１，Ｕ２に隣接する部分に、所定のスペースを確保するようにレイアウトしているので、これら検査ユニットＵ１，Ｕ２に組み込まれる各検査装置が、処理ステーションＳ３の温度の影響を受けにくいという利点がある。
【００５２】
この際仮に第１及び第２の検査ユニットＵ１，Ｕ２が棚ユニットＲの加熱部と隣接するようにレイアウトされていても、検査ステーションＳ２は壁部３４により処理ステーションＳ３から区画されているので、各検査装置は処理ステーションＳ３からの温度影響を受けにくく、また検査ステーションＳ２を、フィルタ部３６により、所定の温度・湿度に調整できるように構成するようにすれば、各検査装置は、周辺環境温度湿度が所定範囲に調整されるので、周囲の温度湿度の影響を受けることなく、精度の高い検査を行うことができる。なお第１及び第２の検査ユニットＵ１，Ｕ２を棚ユニットＲの加熱部と隣接するようにレイアウトした場合には、検査ユニットＵ１，Ｕ２と加熱部との間に断熱手段例えば断熱材や温調水を通流させる配管等を設けるようにしてもよい。さらに検査ステーションＳ２内の測定時の温度、湿度等の環境雰囲気は、その測定用途に合わせて調整するようにしてもよく、例えば塗布処理時や現像処理時、露光処理時の何れかと同じ環境雰囲気に調整するようにしてもよい。
【００５３】
以上において上述の実施の形態では、検査部として膜厚検査装置３１と欠陥検査装置３２とを検査ステーションＳ２に備える例について説明したが、検査ステーションＳ２に欠陥検査装置３２のみを備える構成としてもよく、この場合には、プロセスフローを変更することなく、検査部を塗布・現像装置に組み込むことができるという利点がある。つまり現状の塗布・現像装置では、ウエハＷの搬送フローが決まっており、図２にて説明すると、露光前のウエハＷは図中カセットステーションＳ１から露光装置Ｓ５までＸ方向の左側から右側に搬送され、露光後のウエハＷは逆の経路で、露光装置Ｓ５からカセットステーションＳ１までＸ方向の右側から左側に搬送される。従って欠陥検査装置３２のように現像処理後に所定の検査を行う検査部を備える場合には、検査ステーションＳ２をカセットステーションＳ１と処理ステーションＳ３との間に設置すれば、上述のウエハＷの搬送フローを逆行することなく、現像処理後に所定の検査を行うことができる。
【００５４】
さらにまた上述の例では、カセットステーションＳ１、検査ステーションＳ２、処理ステーションＳ３，インターフェイスステーションＳ４は互いに接離自在に設けられており、また検査ステーションＳ２は１８０度反転させてもカセットステーションＳ１側、処理ステーションＳ３側とアクセスできるようになっているので、レイアウトの汎用性が高まる。つまり検査ステーションＳ２はカセットステーションＳ１と処理ステーションＳ３の間に設置するレイアウトのみならず、図９に示すように、処理ステーションＳ３とインターフェイスステーションＳ４との間に設置するようにレイアウトしてもよい。
【００５５】
この構成は、レジスト塗布後のウエハＷに対して所定の検査を行うためのレイアウト例であり、検査ステーションＳ２の位置が異なる以外は図１に示す例とほぼ同様に構成されているが、処理ステーションＳ３と検査ステーションＳ２との間では、処理ステーションＳ３の棚ユニットＲ２の受け渡し部４６を介して検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１によりウエハＷの受け渡しが行われ、検査ステーションＳ２とインターフェイスステーションＳ４との間では、検査ステーションＳ２の受け渡し部３３を介してインターフェイスステーションＳ４の搬送アームＡにより壁部３４の受け渡し口３５を介してウエハＷの受け渡しが行われるようになっている。
【００５６】
またウエハＷは次の搬送フローで搬送される。つまり予めベアシリコンの膜厚が測定されたウエハＷは、受け渡しアーム２３により、処理ステーションＳ２の棚ユニットＲ１の受け渡し部４６に置かれ、次いで棚ユニットＲの疎水化部４５→棚ユニットＲの冷却部４４→塗布ユニット４２の経路で搬送される。レジスト液塗布後のウエハＷは、基板搬送手段ＭＡ２により棚ユニットＲの加熱部４３→棚ユニットＲの冷却部４４→棚ユニットＲ２の受け渡し部４６に搬送され、次いで検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１により膜厚検査装置３１及び欠陥検査装置３２等の所定の検査装置に搬送されて、レジスト膜の膜厚やレジスト液の塗布ムラ、ＥＢＲカット幅等の所定の検査が行われる。
【００５７】
こうして検査が行われたウエハＷは、基板搬送手段ＭＡ１により受け渡し部３３に搬送され、このウエハＷはインターフェイスステーションＳ４の搬送アームＡにより受け取られて露光装置Ｓ５に搬送される。次いで露光後のウエハＷは、インターフェイスステーションＳ４の搬送アームＡ→検査ステーションＳ２の受け渡し部３３→基板搬送手段ＭＡ１→処理ステーションＳ３の棚ユニットＲ２の受け渡し部４６→基板搬送手段ＭＡ２→棚ユニットＲの加熱部４３→棚ユニットＲの冷却部４４→現像ユニット４１→棚ユニットＲの加熱部４３→棚ユニットＲの冷却部４４→棚ユニットＲ１の受け渡し部４６の経路で搬送される。
【００５８】
またこの例では、露光後のウエハＷをインターフェイスステーションＳ４から検査ステーションＳ２に搬送し、ここで露光状態の検査を行ない、この後ウエハＷを処理ステーションＳ３に搬送するようにしてもよい。
【００５９】
このようにこの例では、検査ステーションＳ２を接離自在に設け、処理ステーションＳ３とインターフェイスステーションＳ４との間に配置させたので、例えばベアシリコンの膜厚を予め測定しておけば、ウエハＷの搬送フローを逆行することなく、レジスト液塗布後に所定の検査を行うことができる。これに対し、上述の検査ステーションＳ２をカセットステーションＳ１と処理ステーションＳ３との間に配置するレイアウトでは、レジスト液塗布後に所定の検査を行うようにすると、一旦処理ステーションＳ３に搬送されたウエハＷを検査ステーションＳ２に戻すことになり、ウエハＷの搬送フローを逆行することになる。
【００６０】
続いてレジスト液塗布後及び現像処理後に夫々所定の検査を行う場合のレイアウト例について図１０に基づいて説明する。この構成は、レジスト液の塗布を行う第１の処理ステーションＳ６と、現像処理を行う第２の処理ステーションＳ７との２つの処理ステーションを備えており、第１及び第２の処理ステーションＳ６，Ｓ７の間に検査ステーションＳ２を配置するように、カセットステーションＳ１から露光装置Ｓ５に向けて、カセットステーションＳ１、第１の処理ステーションＳ６、検査ステーションＳ２、第２の処理ステーションＳ７、インターフェイスステーションＳ４、露光装置Ｓ５の順序でレイアウトされている。
【００６１】
第１及び第２の処理ステーションＳ６，Ｓ７は、処理ユニットが夫々例えば４つの第１の基板処理部をなす塗布ユニット４２、第２の基板処理部をなす現像ユニット４１により構成されている他は、上述の処理ステーションＳ２とほぼ同様に構成されている。また検査ステーションＳ２も図１に示す例とほぼ同様に構成されているが、第１の処理ステーションＳ６と検査ステーションＳ２との間では、前記処理ステーションＳ６の棚ユニットＲ２の受け渡し部４６を介して検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１によりウエハＷの受け渡しが行われ、検査ステーションＳ２と第２の処理ステーションＳ７との間では、この処理ステーションＳ７の受け渡し部４６を介して検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１によりウエハＷの受け渡しが行われるように構成されている。
【００６２】
このような構成では、ウエハＷは次の搬送フローで搬送される。つまり予めベアシリコンの膜厚が測定されたウエハＷは、受け渡しアーム２３により、第１の処理ステーションＳ６の棚ユニットＲ１の受け渡し部４６に置かれ、次いで基板搬送手段ＭＡ２により、棚ユニットＲの疎水化部４５→棚ユニットＲの冷却部４４→塗布ユニット４２の経路で搬送される。レジスト液塗布後のウエハＷは、基板搬送手段ＭＡ２により、棚ユニットＲの加熱部４３→棚ユニットＲの冷却部４３→棚ユニットＲ２の受け渡し部４６の経路で搬送され、次いで検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１により当該ステーションＳ２に搬送されて、膜厚検査装置３１及び欠陥検査装置３２等の所定の検査装置にて既述の所定の検査が行われる。
【００６３】
こうして検査が行われたウエハＷは、基板搬送手段ＭＡ１により第２の処理ステーションＳ７の棚ユニットＲ１の受け渡し部４６に搬送され、このウエハＷはこのステーションＳ７の基板搬送手段ＭＡ２により棚ユニットＲ２の受け渡し部４６を介してインターフェイスステーションＳ４の搬送アームＡに受け渡され、露光装置Ｓ５に搬送される。次いで露光後のウエハＷは、インターフェイスステーションＳ４の搬送アームＡ→第２の処理ステーションＳ７の棚ユニットＲ２の受け渡し部４６→基板搬送手段ＭＡ２→棚ユニットＲの加熱部４３→棚ユニットＲの冷却部４４→現像ユニット４１→棚ユニットＲの加熱部４３→棚ユニットＲの冷却部４４→棚ユニットＲ１の受け渡し部４６の経路で搬送される。
【００６４】
この後ウエハＷは、検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１により、当該ステーションＳ２の膜厚検査装置３１及び欠陥検査装置３２等の所定の検査装置に搬送され、夫々の検査装置にて所定の検査が行われる。
【００６５】
検査終了後のウエハＷは、検査ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ１により第１の処理ステーションＳ６の棚ユニットＲ２の受け渡し部４６に搬送され、次いで基板搬送手段ＭＡ２により棚ユニットＲ１の受け渡し部４６を介して例えば元のカセット２２まで搬送される。
【００６６】
このようにこの例では、検査ステーションＳ２を接離自在に設け、第１の処理ステーションＳ６と第２の処理ステーションＳ７との間に配置させたので、予めベアシリコンの膜厚を測定しておけば、ウエハＷの搬送フローを逆行することなく、レジスト液塗布後及び現像処理後に所定の検査を行うことができる。
【００６７】
以上において本発明では、検査ステーションＳ２を２つ用意し、カセットステーションＳ１からＸ方向に、第１の検査ステーションＳ２，処理ステーションＳ３，第２の検査ステーションＳ２，インターフェイスステーションＳ４，露光装置Ｓ５の順番で配列するようにしてもよい。この場合、ウエハＷは先ず第１の検査ステーションＳ２の膜厚検査装置３１にてベアシリコンの膜厚が測定された後、処理ステーションＳ３にて疎水化処理とレジスト液の塗布処理が行われ、第２の検査ステーションＳ２にてレジスト塗布後の所定の検査が行われる。
【００６８】
次いでウエハＷはインターフェイスステーションＳ４を介して露光装置Ｓ５に搬送されて、露光が行われ、露光後のウエハＷは、インターフェイスステーションＳ４を介して第２の検査ステーションＳ２にて露光状態の検査が行われる。この後ウエハＷは処理ステーションＳ３にて現像処理が行われ、次いで第１の検査ステーションＳ２にて現像後の所定の検査が行われる。このような構成では、ウエハＷは、カセットステーションＳ１→第１の検査ステーションＳ２→処理ステーションＳ３→第２の検査ステーションＳ２→露光装置Ｓ５→第２の検査ステーション→処理ステーションＳ３→第１の検査ステーションＳ２→カセットステーションＳ１の経路で搬送されるので、カセットステーションＳ１→露光装置Ｓ５→カセットステーションＳ１というウエハＷの搬送フローを逆行することなく、所定の検査を行うことができる。
【００６９】
また本発明では、検査ステーションＳ２を３つ用意し、カセットステーションＳ１からＸ方向に、第１の検査ステーションＳ２，レジストの塗布処理を行う第１の処理ステーションＳ６，第２の検査ステーションＳ２，現像処理を行う第２の処理ステーションＳ７、第３の検査ステーションＳ２，インターフェイスステーションＳ４，露光装置Ｓ５の順番で配列するようにしてもよい。
【００７０】
この場合、ウエハＷは先ず第１の検査ステーションＳ２の膜厚検査装置３１にてベアシリコンの膜厚が測定された後、第１の処理ステーションＳ６にて疎水化処理とレジスト液の塗布処理が行われ、第２の検査ステーションＳ２（又は第３の検査ステーションＳ２）にてレジスト塗布後の所定の検査が行われる。
【００７１】
次いでウエハＷは第２の処理ステーションＳ７、インターフェイスステーションＳ４を介して露光装置Ｓ５に搬送されて、露光が行われる。露光後のウエハＷは、インターフェイスステーションＳ４を介して第３の検査ステーションＳ２にて露光状態の検査が行われる。この後ウエハＷは第２の処理ステーションＳ７にて現像処理が行われ、次いで第２の検査ステーションＳ２（又は第１の検査ステーションＳ２）にて現像後の所定の検査が行われる。このような構成においても、ウエハＷの搬送フローを逆行することなく、所定の検査を行うことができる。
【００７２】
さらにまた本発明では、検査ステーションＳ２を２つ用意し、カセットステーションＳ１からＸ方向に、レジストの塗布処理を行う第１の処理ステーションＳ６，第１の検査ステーションＳ２，現像処理を行う第２の処理ステーションＳ７、第２の検査ステーションＳ２，インターフェイスステーションＳ４，露光装置Ｓ５の順番で配列するようにしてもよい。
【００７３】
この場合、予めベアシリコンの膜厚が測定されたウエハＷは第１の処理ステーションＳ６にて疎水化処理とレジスト液の塗布処理が行われ、第１の検査ステーションＳ２（又は第２の検査ステーションＳ２）にてレジスト塗布後の所定の検査が行われる。
【００７４】
次いでウエハＷは第２の処理ステーションＳ７、インターフェイスステーションＳ４を介して露光装置Ｓ５に搬送されて、露光が行われる。露光後のウエハＷは、インターフェイスステーションＳ４を介して第２の検査ステーションＳ２にて露光状態の検査が行われる。この後ウエハＷは第２の処理ステーションＳ７にて現像処理が行われ、次いで第１の検査ステーションＳ２にて現像後の所定の検査が行われる。このような構成においても、ウエハＷの搬送フローを逆行することなく、所定の検査を行うことができる。
【００７５】
以上において本発明は、カセットステーションＳ１と処理ステーションＳ３と検査ステーションＳ２とを設け、検査ステーションＳ２において、処理ステーションＳ３で処理されたウエハＷに対して、レジスト液の塗布処理や現像処理の処理状態を検査する構成であれば、どのようにレイアウトを構成してもよい。
【００７６】
この際検査ステーションＳ２の検査装置は１つでもよいし、複数でもよく、検査装置の種類としては、膜厚測定装置や欠陥装置の他、パーティクルカウンター、ＥＢＲ幅測定、ＷＥＥ幅測定、塗布ムラ、現像ムラ、未塗布箇所、未現像箇所、線幅測定、露光フォーカスずれ等の検査を行う装置を備えるようにしてもよい。また検査ステーションのスペースを利用して設けられる収納部としては、ウエハＷに形成される膜の種類に応じて、全てケミカルユニットＣとして用いるようにしてもよいし、全てエレキユニットＥとして用いるようにしてもよい。
【００７７】
さらに検査ステーションＳ２内に基板搬送手段ＭＡ１を設けず、当該ステーションＳ２内におけるウエハＷの搬送を、カセットステーションＳ１の受け渡しアーム２３や処理ステーションＳ２の基板搬送手段ＭＡ２により行うようにしてもい。
【００７８】
さらにまた検査ステーションＳ２は、カセットステーションＳ１や処理ステーションＳ３等と接離自在に設けられる構成であれば、壁部３４より周囲から区画される構成としなくてもよいし、検査ステーションＳ２内の雰囲気は必ずしも所定の温度・湿度に調整しなくてもよい。
【００７９】
さらに上述の例のようにウエハ表面に疎水化処理を行う代わりに、反射防止膜を形成するようにしてもよいし、基板としてはウエハに限らず、液晶ディスプレイ用のガラス基板であってもよい。
【００８０】
【発明の効果】
本発明は、検査部を備えた検査ステーションを処理ステーションに接続して基板処理装置を構成することにより、基板処理から検査に亘る作業の簡便化と、時間の短縮とを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る塗布、現像装置を示す概観図である。
【図２】前記塗布、現像装置を示す概略平面図である。
【図３】前記塗布、現像装置の検査ステーションを示す斜視図である。
【図４】前記検査ステーションを示す断面図である。
【図５】検査部の一例を示す断面図である。
【図６】第１の検査ユニットと棚ユニットと処理ユニットの一例を示す側面図である。
【図７】塗布ユニットを示す断面図である。
【図８】基板搬送手段を示す斜視図である。
【図９】本発明の他の実施の形態に係る塗布、現像装置を示す概略平面図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施の形態に係る塗布、現像装置を示す概略平面図である。
【図１１】従来の塗布、現像装置を示す概略平面図である。
【符号の説明】
Ｗ 半導体ウエハ
Ｓ１ カセットステ−ション
Ｓ２ 検査ステーション
Ｓ３ 処理ステーション
Ｓ４ インタ−フェイスステ−ション
Ｓ５ 露光装置
Ｓ６ 第１の処理ステーション
Ｓ７ 第２の処理ステーション
Ｃ ケミカルユニット
Ｅ エレキユニット
３１ 膜厚検査装置
３２ 欠陥検査装置
３３ 受け渡し部
４１ 現像ユニット
４２ 塗布ユニット
ＭＡ１，ＭＡ２ 基板搬送手段
Claims (10)
- 基板に対してレジスト液の塗布処理を行うと共に、レジスト液が塗布され、露光された基板に対して現像液を供給して現像処理を行う基板処理装置において、
複数の基板を収納した基板カセットを載置する載置部と、この載置部に載置された基板カセットに対して基板の受け渡しをする受け渡し手段と、を含むカセットステ−ションと、
前記カセットステーションから搬送された基板に対してレジスト液の塗布処理を行う塗布ユニットと、現像処理を行う現像ユニットと、前記基板を加熱するための加熱部と、前記基板を冷却するための冷却部と、を含む処理ステ−ションと、
前記カセットステーションと処理ステーションとの間に設けられ、前記基板に対して、現像処理後の状態を検査するための複数種類の検査部と、基板の受け渡し部と、前記検査部の間及び前記受け渡し部との間、並びに処理ステーションとの間で基板の受け渡しをする基板搬送手段と、を含む検査ステーションと、を備え、
処理ステーションで現像処理された基板が検査部に搬入され、検査後の基板が前記受け渡し部を介してカセットステーションに搬送されることを特徴とする基板処理装置。 - 基板に対してレジスト液の塗布処理を行うと共に、レジスト液が塗布され、露光された基板に対して現像液を供給して現像処理を行う基板処理装置において、
複数の基板を収納した基板カセットを載置する載置部と、この載置部に載置された基板カセットに対して基板の受け渡しをする受け渡し手段と、を含むカセットステ−ションと、
前記カセットステーションから搬送された基板に対してレジスト液を塗布する塗布ユニットと、前記基板を加熱するための加熱部と、前記塗布ユニットと加熱部とに対して基板の受け渡しを行なうための基板搬送手段と、を含む第１の処理ステ−ションと、
前記カセットステーションから第１の処理ステーション及び露光装置を経由して搬送された露光後の基板に対して現像液を塗布する現像ユニットと、前記基板を加熱するための加熱部と、前記現像ユニットと加熱部とに対して基板の受け渡しを行なうための基板搬送手段と、を含む第２の処理ステ−ションと、
前記第１の処理ステーションと第２の処理ステーションとの間に設けられ、前記基板に対して、前記レジスト液の塗布処理後の状態を検査する検査部と、前記現像処理後の状態を検査する検査部と、これら検査部の間で基板を搬送すると共に、第１の処理ステーションと第２の処理ステーションとの間で基板の受け渡しをする基板搬送手段と、を含む検査ステーションと、を備え
前記カセットステーションと第１の処理ステーションと第２の処理ステーションと検査ステーションとは、カセットステーションの基板カセットの配列方向にほぼ直交する方向に配列されることを特徴とする基板処理装置。 - 前記検査ステーションと処理ステーションとを並んで配列し、前記検査ステーションの配列方向に略直交する方向の幅は、前記処理ステーションの配列方向に略直交する方向の幅よりも大きくならないように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板処理装置。
- 前記検査ステーションは、処理ステ−ションに、カセットステーションの基板カセットの配列方向にほぼ直交する方向に接続されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
- 前記検査ステーションは、前記カセットステーション及び／又は処理ステーションと接離自在に構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の基板処理装置。
- 前記検査ステーションは、前記基板処理部に用いられる設備の収納部を含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一に記載の基板処理装置。
- 前記設備は、薬液の供給系または電気関係の設備であることを特徴とする請求項６記載の基板処理装置。
- 前記検査ステーションは、検査部が、この検査ステーションを当該検査ステーションの配列方向に２等分する線を介して対称になるように配置されていることを特徴とする請求項１ないし７の何れかに記載の基板処理装置。
- 前記検査ステーションは、当該検査ステーションの内部を、所定の温度及び／又は湿度に調整するための調整部を備えることを特徴とする請求項１ないし８の何れかに記載の基板処理装置。
- 現像処理後の状態の検査は、現像線幅の測定、上層部のレジストパターンと下層部のレジストパターンとの重なり具合の検査、現像処理後の現像欠陥の検査、現像ムラの検査及び未現像箇所の検査のいずれかを含むことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一つに記載の基板処理装置。
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