JP3725069B2 - 基板処理システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば基板にレジスト膜を形成し、露光後の基板に対して現像を行い所望のパターンを形成する基板処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造プロセスにおいては、半導体ウエハなどの基板にレジスト液を塗布し、フォトマスクを用いてそのレジスト膜を露光し、それを現像することによって所望のレジストパターンを基板上に作製するフォトリソグラフィ技術が用いられている。
【０００３】
このフォトリソグラフィは、図１１の概略図に示すように塗布現像装置１Ａに露光装置１Ｂを接続した基板処理システムによって行われる。塗布現像装置１Ａは、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）を処理する場合を例にとると、ウエハキャリアＣを搬入出するキャリアステ−ジ１１、このキャリアステ−ジ１１に載置されたキャリアＣからウエハを取り出す受け渡しアーム１２と、処理ブロック１３及びインターフェイスステ−ション１４からなり、露光装置１Ｂに接続される。受け渡しアーム１２を介して処理ステ−ション１３に搬入されたウエハＷは、塗布ユニット１５にてレジスト膜が形成され、露光装置１Ｂにて露光され、その後処理ステ−ション１３に戻されて現像ユニット１６にて現像処理され、受け渡しアーム１２を介してキャリアステージ１１に戻される。図中１７は処理ステーション１３内部でウエハの搬送を行うメインアーム、１８は例えば塗布ユニット１５や現像ユニット１６における処理の前にウエハの加熱や冷却を行う加熱部や冷却部などを棚状に備えた棚ユニットである。
【０００４】
この後ウエハは、キャリアステージ１１の横に接続された検査ユニット１９に受け渡しアーム１２により受け渡され、検査ユニット１９では、ウエハＷ上に形成されたレジストパターンの線幅、レジストパターンと下地パターンとの重なり具合、レジストの塗布ムラ及び現像欠陥などについて検査を行う。そして合格と判定されたウエハＷは次工程に送られるが、不合格と判定されたウエハＷは図示しない洗浄ユニットに送られてレジストを溶解除去し、当該塗布、現像が行われる前の状態に戻す。そしてこのウエハＷは再び基板処理システムに送られ、再度同様の処理が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように塗布現像装置１Ａに検査ユニット１９を組み込んだシステムでは、塗布現像装置１Ａの例えば塗布ユニット１４等の各ユニットのスループットに対して検査ユニット１９のスループットが最低であること、つまり検査ユニット１９の処理時間が律速になった場合に、ウエハが塗布現像装置１Ａと検査ユニット１９との間で滞留してしまい、装置全体から見るとスループットが低下してしまうという問題がある。
【０００６】
今後、塗布ユニット１５や現像ユニット１６を多段に積層したり、インターフェイスステーション１４を改良したりすることにより、塗布現像装置１Ａの検査ユニット１９以外の各部のスループットが高くなる傾向にある。このため既述のようなウエハの滞留を抑えるために検査ユニット１９のスループットを向上させることが要求されるが、測定自体の時間を短くすることは容易ではない。また塗布現像装置１Ａでレシピを変えた場合にも、塗布現像装置１Ａの各部のスループットが変化してしまう。
【０００７】
このように塗布現像装置１Ａのユニット数やレシピを変更した場合に各部のスループットが変化し、検査ユニット１９のスループットが最低になってしまう場合があり、この場合塗布現像装置１Ａ全体のスループットを低下させないようにするには、検査ユニット１９のスループットを塗布現像装置１Ａの各部のスループットの変化にあわせて、柔軟に調整することが要求される。
【０００８】
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システムを構成するにあたり、検査ステーションの処理時間が最長にならないように検査部のスループットを調整する技術を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数枚の基板が収納されたキャリアが搬入出されるキャリア搬入出部とこのキャリア搬入出部に載置されたキャリアに対して基板の受け渡しを行うための受け渡し手段とを含むキャリアステ−ションと、
このキャリアステ−ションに隣接して設けられ、基板に塗布液を塗布する処理部と、この処理部と前記受け渡し手段との間で基板の受け渡しを行う主搬送手段と、を含む処理ステーションと、
前記キャリアステ−ションに隣接して設けられ、処理後の基板を検査する検査部を備えた検査ステ−ションと、
前記キャリアステーションと、前記処理処理ステーションと、前記検査ステーションの各々のスループットを求め、前記検査ステーションのスループットが最低である場合に、検査ステーションの処理時間を短縮して当該検査ステーションのスループットが最低とならないように調整するためのスループット制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
ここで前記スループット制御部は、前記検査部における基板の測定頻度を減少させ、又は測定ポイント数を減少させて当該検査部の処理時間を短縮し、これによりこの検査ステーションのスループットが最低とならないように調整するものである。
【００１１】
このような構成では、例えばレシピの変更時などのスループット変更時に、スループット制御部により、当該検査ステーションのスループットが最低とならないように、前記検査部の処理時間を制御しているので、検査ステーションとキャリアステーションとの間での基板の滞留が抑えられ、基板処理システム全体のスループットを向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の基板処理システムを塗布、現像装置に適用した場合の、実施の形態に係る塗布、現像装置１００に露光装置２００を接続してなる基板処理システムの全体の概略を示す平面図、図２は塗布、現像装置１００の概略を示す斜視図である。塗布、現像装置１００は、キャリアステ−ション２と処理ステ−ション３とインタ−フェイスステ−ション４と検査ステ−ション５とから構成されている。
【００１３】
前記キャリアステ−ション２は、複数枚例えば２５枚の基板であるウエハＷが棚状に保持された搬送容器をなすウエハキャリア（以下単に「キャリア」という）Ｃが塗布、現像装置１００に対して搬入出され、例えば４個のキャリアＣが各々所定位置に位置決めされた状態でＸ方向に配列されるキャリア搬入出部（キャリアステ−ジ）２１と、このキャリア搬入出部２１に載置されたキャリアＣに対してウエハＷの受け渡しを行う受け渡し手段である受け渡しア−ム２２と、を備えている。この受け渡しア−ム２２は、Ｘ、Ｚ方向に移動自在でかつ鉛直軸回りに回転自在な基台に進退自在なア−ムを設けて構成されている。
【００１４】
前記処理ステ−ション３は、前記キャリアステ−ション２に対して、Ｙ方向に隣接して設置されると共に、中央にメイン搬送ア−ムなどと呼ばれている主搬送手段をなすウエハ搬送部３１（以下メイン搬送ア−ムという）を備えており、このメイン搬送ア−ム３１のＹ方向で見たときの前後には、夫々棚３２、３３が設けられている。これら棚３２、３３は、複数のユニットが積み上げられて構成されており、図３に示すようにそれらユニットに対してウエハを加熱するための低温加熱ユニット及び高温加熱ユニットを含む加熱ユニット３０１と、ウエハを冷却するための冷却ユニット３０３、ウエハの位置合わせをするためのアライメントユニット３０３、ウエハの受け渡しを行うステ−ジを備えた受け渡しユニット３０４，３０５などが割り当てられている。なお図３に示すユニットの割り当てはイメ−ジを示す便宜上のもので、この割り当てに拘束されるものではない。
【００１５】
キャリアステ−ション２から処理ステ−ション３を見て前記メイン搬送ア−ム３１の右側には、下段側に１個の塗布部である塗布ユニット３４と、１個の反射防止膜形成ユニット３５が設けられ、上段側に２個の現像部である現像ユニット３６が設けられている。前記メイン搬送ア−ム３１は昇降自在、鉛直軸まわりに回転自在、進退自在に構成されており、ウエハＷを棚３２、３３の各ユニット、塗布ユニット３４、反射防止膜形成ユニット３５及び現像ユニット３６の間で受け渡す役割をもっている。
【００１６】
塗布ユニット３４は、例えばウエハＷをスピンチャックにより保持して回転させ、ウエハＷの中心部にレジストを供給し、遠心力により引き伸ばしてウエハＷ上にレジストを塗布するものである。また反射防止膜形成ユニット３５は、化学増幅型のレジストを用いると露光時にレジスト膜の下側で反射が起こるので、これを防止するために、ウエハの表面に塗布液を塗布して反射防止膜を形成するためのものである。さらに現像ユニット３６は、露光後のウエハＷの表面に現像液を塗布して現像を行うものである。
【００１７】
またインタ−フェイスステ−ション４は、前記棚３３の受け渡しユニット３０６と露光装置２００との間をウエハＷを搬送するための搬送手段をなす搬送ア−ム４１と、露光後のウエハＷの周縁部を露光するための周縁露光ユニット４２と、図示していないがバッファ用のウエハ保持棚などを備えている。周縁露光ユニット４２は、ウエハＷの周縁にレジストが付いていると剥がれてパ−ティクルになるので、当該周縁を露光しておいて現像液によりレジストを除去するためのものであり、ウエハＷを載置してＸ，Ｙ方向に移動可能なＸ，Ｙステ−ジと露光機とを備えている。
【００１８】
前記検査ステ−ション５は、前記キャリアステ−ション２に対してＸ方向に隣接しており、処理後のウエハＷを検査する検査部６が複数個上下に配列されている（複数段設けられている）。この検査部６は、塗布処理後のウエハＷに塗布されたレジスト塗布状態や露光処理後のウエハＷ表面の露光状態や現像処理後のウエハＷ表面の露光状態などを検査するものであり、具体的にはレジストパターンの線幅、レジストパタ−ンと下地膜との重なり具合、現像欠陥、レジストの塗布ムラ及び露光状態などについて検査を行うためのものである。
【００１９】
なおこの例では検査部６の配置段数は３段としてあるが、２段でも４段以上でもよいし、また１段であってもよい。以下においてこの検査部をパターン検査部と呼ぶことにすると、パタ−ン検査部６は、例えば図４に示すようにウエハＷの図示しない搬送口を備えた筐体６０と、この筐体６０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載置部をなす回転載置台６１と、この回転載置台６１上のウエハＷの表面を撮像するための撮像手段をなすＣＣＤカメラ６２と、このＣＣＤカメラ６２をＸ，Ｙ、Ｚ方向に移動させるための駆動部をなすカメラ駆動部６３とを備え、このＣＣＤカメラ６２で得られたウエハの画像をデ−タ処理部６４であるパーソナルコンピュータなどにて解析することによって検査を行う。図中６５は照明手段である。
【００２０】
また前記検査ステ−ション５は、前記パタ−ン検査部６との間でウエハＷの受け渡しを行うための補助搬送手段である、Ｚ方向に移動自在でかつ鉛直軸回りに回転自在な基台に進退自在なア−ムを設けて構成された補助ア−ム５１と、この補助ア−ム５１及び前記キャリアステ−ション２の受け渡しア−ム２２の間でウエハＷの受け渡しをするときにウエハＷが一旦載置される中間載置部５２と、を備えている。この検査ステ−ション５は、全体が筐体で囲まれると共に例えば底部に図示しないキャスタが取り付けられた１個のユニットとして構成され、キャリアステ−ション２に対して接続、切り離しができるようになっている。
【００２１】
前記中間載置部５２は、例えば図５に示すように多数の例えば２５枚のウエハＷが棚状に保持できるように多数の段部５３が形成されると共に受け渡しア−ム２２及び補助ア−ム５１がアクセス（受け渡し）できるように両側が開口して構成されている。この中間載置部５２では、例えば前記段部５３の一段を受け渡しア−ム２２から補助ア−ム５１への検査前ウエハＷの受け渡し専用の搬入用受け渡し部、他の一段を補助ア−ム５１から受け渡しア−ム２２への検査後ウエハＷの受け渡し専用の搬出用受け渡し部、残りがウエハが一時的に載置されるバッファ用として割り当てられている。
【００２２】
この例では中間載置部５２のいずれの段のウエハＷについても受け渡しア−ム２２及び補助ア−ム５１がアクセスできるが、そのためにはア−ム２２、５１側でどの段にウエハＷが収納されているかを把握している必要があり、例えばア−ム２２、５１に光反射センサからなるマッピングセンサを設ける必要がある。中間載置部５２はこのような構成とする代わりに図６に示すように多段の載置部である載置台５４の上に２段の載置台を設け、下段側を受け渡しア−ム２２から補助ア−ム５１への検査前ウエハＷの受け渡し専用の搬入ステ−ジ５５、上段側を補助ア−ム５１から受け渡しア−ム２２への検査後ウエハＷの受け渡し専用の搬出ステ−ジ５６としてもよい。なお詳しくはウエハＷは３本の突起５０の上に載せられ、その下にア−ム２２、５１の進入スペ−スが確保されている。このように構成すれば、補助ア−ム５１がウエハＷを取りに行く位置と置きに行く位置とが決まっているので補助ア−ム５１にマッピングセンサを設けなくて済む。
【００２３】
ここでこのような基板処理システムにおけるウエハの流れについて説明すると、外部からレジストパタ−ンを形成すべき基板である例えば２５枚のウエハＷが収納されたキャリアＣがキャリアステ−ション２のキャリア搬入出ステ−ジ２１に搬入され、受け渡しア−ム２２によりこのキャリアＣ内からウエハＷが取り出される。ウエハＷは、受け渡しア−ム２２から棚３２の受け渡しユニット３０４を介してメイン搬送ア−ム３１に受け渡され、処理ステーション２では、棚３２（あるいは３３）の冷却ユニット→反射防止膜形成ユニット３５→低温加熱ユニット３０１→高温加熱ユニット３０１→冷却ユニット３０２→塗布ユニット３４→低温加熱ユニット３０１→冷却ユニット３０２に順次搬送されて、レジストが塗布される。この後ウエハは、棚３３の受け渡しユニット３０５からインタ−フェイスステ−ション４を経て露光装置２００に送られる。
【００２４】
露光装置２００にて露光されたウエハＷは、逆の経路で処理ステ−ション３に戻され、メイン搬送ア−ム３１により現像ユニット３６に搬送され、現像処理される。なお詳しくは、ウエハＷは、現像処理の前に加熱処理及び冷却処理される。現像処理されたウエハＷは上述と逆の経路で受け渡しア−ム２２に受け渡され、その後中間載置部５２の搬入用受け渡し部に搬送される。
【００２５】
このとき検査ステ−ション５のいずれかのパタ−ン検査部６に空きがあれば、前記搬入用受け渡し部に置かれたウエハＷは補助ア−ム５１によりパタ−ン検査部６に搬送されるが、いずれのパタ−ン検査部６も使用中であれば、補助ア−ム５１は待機し、検査の終わったウエハＷを中間載置部５２の搬出用受け渡し部に搬送した後、それまで待っていた搬入用中間載置部５２上のウエハＷをパタ−ン検査部６に搬送する。パタ−ン検査部６に搬入されたウエハＷはパタ−ンの線幅、パタ−ンと下地膜との重なり具合、現像ムラ及び現像欠陥などが検査され、パタ−ン検査結果が合格であるウエハＷは補助ア−ム５１により搬出用受け渡し部を会して受け渡しア−ム２２により例えば元のキャリアＣ内に戻される。なお不合格となったウエハＷは例えばパタ−ン検査部６にてマ−キングされて合格品と区別されてから元のキャリアＣ内に戻されるかあるいは例えば検査ステ−ション５内またはキャリアステ−ション２内の図示しない不合格品回収用の収納部に搬送される。
【００２６】
ここで中間載置部５２のバッファ用の載置部は、搬入用受け渡し部又は搬出用受け渡し部が使用中である場合に、これらが空くまでウエハＷを一時的に載置するために用いられる。なお上記の実施例においては、現像処理後にウエハＷ表面を検査する場合について説明したが、夫々の検査は塗布処理前，塗布処理後、露光処理後など、各処理工程の前後に適宜行うことができる。
【００２７】
続いて本実施の形態の塗布、現像装置１００の制御系に関して述べると、この制御系では、各塗布、現像装置１００全体を制御する機能や、パターン検査装置６にて検査された測定データに基づいて、塗布、現像装置１００の各処理部や露光装置２００のパラメータを調整する機能や、各キャリアステ−ション２や処理ステーション３、インターフェイスステーション４、露光装置２００、検査ステーション５の各スループットを計算し、検査ステーション５のスループットを調整する機能を備えている。
【００２８】
本発明では、検査ステーション５のスループットを調整する機能に特徴があるので、この機能に関する部分について、図７により説明すると、図中７は塗布、現像装置１００のコントローラであり、スループット制御部をなすものである。なおこの例では当該機能に関する構成のみを記載し、その他の機能に関する構成については省略してある。図中７１は、例えば処理ステーション３の塗布ユニット３４などのモジュールの数や各モジュールの処理時間等を入力するための入力装置であり、例えば塗布、現像装置１００の外面に設けられた操作パネル部の中に組み込まれている。ここでモジュールとは、処理ステーション３の塗布ユニット３４、反射防止膜形成ユニット３５、現像ユニット３６、棚３２，３３に設けられた加熱ユニット３０１や冷却ユニット３０２、受け渡しユニット３０４、３０５、露光装置２００などをいう。
【００２９】
また７２はＣＰＵ（中央処理ユニット）、７３はスループット計算の元になる値、例えば受け渡しアーム２２やメイン搬送アーム３１の処理時間等が格納された第１の記憶部であり、７４は第２の記憶部である。第２の記憶部７４はスループット計算プログラム７５と、測定頻度調整プログラム７６と、を備えている。
【００３０】
ここでスループット計算プログラム７５では、後述のようにキャリアステーション２、処理ステーション３、露光装置２００、検査ステーション５のスループットの計算が行われ、また測定頻度調整プログラム７６は、スループット計算プログラム７５の計算結果に基づいて検査ステーション５の処理時間が最長であるか（スループットが最低であるか）否かを判断し、処理時間が最長であれば測定頻度を少なくする作業が行われる。なお７０はバスである。
【００３１】
続いて本発明の特徴的な部分である検査ステーション５のスループットの自動調整について説明する。上述の基板処理システムでは、レシピの変更時にスループット計算を行うが、ここでレシピの変更とは、例えば塗布、現像装置１００や露光装置２００のプロセスレシピを変更したり、並列処理を行うモジュール数を変更したりすることをいう。
【００３２】
ここではモジュール数の変更を行う場合を例にして図８により説明する。先ずレシピの変更があると、自動的またはオペレータが入力装置７１に変更後のモジュール数を入力する（ステップＳ１）。次いでスループット計算プログラム７５により各工程における処理時間を計算する（ステップＳ２）。
【００３３】
この際スループットは、キャリアステーション２、処理ステーション３、インターフェイスステーション４、検査ステーション５、露光装置２００について計算され、夫々のステーション２〜５でのスループットを決定する要素は、キャリアステーション２では受け渡しアーム２２、処理ステーション３ではメイン搬送アーム３１と処理ステーション３の各モジュール、インターフェイスステーション４では搬送アーム４１、検査ステーション５では各パターン検査装置６である。
【００３４】
以下に夫々のスループットを決定する要素の処理時間の計算の一例について説明する。先ずキャリアステーション２の受け渡しアーム２２の処理時間は例えば２０秒に設定されている。ここで処理時間とはキャリアステージ２１のウエハを棚３２の受け渡しユニット３０５に搬送して、再びキャリアステージ２１に戻るまでの時間であり、この値は例えば予め第１の記憶部７３に格納されている。
【００３５】
また処理ステーション３のメイン搬送アーム３１の処理時間は、処理ステーション２の搬送工程数に依存し、上述のように搬送工程数が９つの場合（受け渡しユニット３０４→冷却ユニット３０２→反射防止膜形成ユニット３５→低温加熱ユニット３０１→高温加熱ユニット３０１→冷却ユニット３０２→塗布ユニット３４→低温加熱ユニット３０１→冷却ユニット３０２→受け渡しユニット３０５）、一工程あたりの搬送時間が３秒であるので、３秒×９工程＝２７秒となる。ここで一工程あたりの搬送時間は、例えば２枚のアームの内の一方で所定のモジュールから処理済のウエハを受け取り、他方のアームで次のウエハを当該モジュールに受け渡す時間のことであり、例えば予め第１の記憶部７３に格納される。また搬送工程数は例えばオペレータにより入力装置７１に入力される。
【００３６】
処理ステーション３の各モジュールの処理時間は、次の（１）式により計算される。
処理時間＝｛（レシピ設定時間）＋（Ａ）｝／並列モジュール数…（１）
ここでＡは、各モジュールの処理において、ウエハの受け渡しとプロセスレシピ以外に要する時間のことであって、オーバーヘッド時間と呼ばれるものであり、例えば第１の記憶部７３に格納されている。また並列モジュール数とは、例えば同じレシピで同じ目的の処理を行うモジュールの数をいう。
【００３７】
各モジュールにて処理時間が計算されるが、例えば処理時間が最長の例を示すと、例えば現像ユニット３６は、レシピ設定時間が６０秒、Ａが１０秒、並列処理モジュール数が２であり、スループットが（６０＋１０）／２＝３５秒となる。ここで並列処理モジュール数は、例えばオペレータにより入力装置７１に入力される。
【００３８】
インターフェイスステーション４の搬送アーム４１の処理時間は例えば３０秒に設定されており、この処理時間とはウエハを棚３３の受け渡しユニット３０５から露光装置２００に搬送して、再び棚３３の受け渡しユニット３０５に戻るまでの時間であり、この値は、例えば予め第１の記憶部７３に格納されている。
【００３９】
検査ステーション５のパターン検査装置６の処理時間は、次の（２）式により計算される。
処理時間＝｛（レシピ設定時間）＋（Ｂ）｝／並列モジュール数…（２）
ここでレシピ設定時間は測定ポイント数に依存するものであり、Ｂは各パターン検査装置６の処理において、ウエハの受け渡しとレシピ設定時間以外に要するオーバーヘッド時間のことであって、例えば第１の記憶部７３に格納されている。なお並列モジュール数は、例えば同じ検査を行うパターン検査装置６の数をいう。
【００４０】
各パターン検査装置６にて処理時間が計算されるが、例えば処理時間が最長の例を示すと、例えばレシピ設定時間が４５秒、Ｂが１０秒、並列モジュール数が１であり、処理時間が（４５＋１０）／１＝５５秒となる。
【００４１】
露光装置２００の処理時間は、露光装置２００がウエハを受け取って露光処理を行い、インターフェイスステーション４の搬送アーム４１にウエハを受け渡すまでの時間をいい、例えば４０秒に設定されていて、この処理時間は予め第１の記憶部７３に格納されている。
【００４２】
こうして、スループット計算プログラム７５にて各要素の処理時間を得、測定頻度調整プログラム７６では、スループット計算プログラム７５の計算結果に基づいてパターン検査装置６の処理時間が最長時間（律速時間）であるか否かを判断し（ステップＳ３）、検査装置の処理時間が最長時間でなければ、測定頻度の変更を行うことなくそのままの条件で、処理を続ければよいので、このプログラムを終了する。
【００４３】
一方上述の例のように、各要素の処理時間が、受け渡しアーム２２が２０秒、メイン搬送アーム３１が２７秒、モジュールが３５秒、搬送アーム４１が３０秒、パターン検査装置６が５５秒、露光装置２００が４０秒であって、パターン検査装置６の処理時間が律速時間となる場合には、ステップＳ４に進んで例えばキャリアステーション２の受け渡しアーム２２のプログラムの一部を変更して測定頻度を例えば１／２に落とす作業を行ない（ステップＳ４）、再びパターン検査装置６のスループットの計算を行う（ステップＳ２）。ここで受け渡しアーム２２のプログラムの一部を変更して測定頻度を１／２にするとは、中間載置部５２の搬入用受け渡し部に測定対象とするウエハを１個おきに搬送するということであり、測定しないウエハは受け渡しアーム２２により中間載置部５２のバッファ部に搬送するようにしてもよいし、受け渡しアーム２２によりキャリアステージ２１の元のキャリアＣに搬送するようにしてもよい。
【００４４】
この場合パターン検査装置６のスループットは、測定頻度が１／２であるので、並列モジュール数が２ということに相当し、上述の（２）式より処理時間は（４５秒＋１０秒）／２＝２７．５秒となる。この後、測定頻度調整プログラム７６において、再びパターン検査装置６のスループットが最長時間（律速時間）であるか否かを判断し（ステップＳ３）、律速時間ではない場合には条件を変更する必要がないので、このプログラムを終了する。律速時間である場合には再び受け渡しアーム２２のプログラムの一部を変更して測定頻度を例えば１／２に落とす作業を行なう。
【００４５】
このような実施の形態では、検査ステーション５のスループットが最低（パターン検査装置６の処理時間が最長時間）である場合には、自動的に測定頻度を調整して、検査ステーション５の処理時間を短縮することにより、検査ステーション５のスループットが最低にならないようにしているので、検査ステーション５と処理ステーション３との間での基板の滞留が防止され、基板処理システム全体のスループットの向上を図ることができる。
【００４６】
具体的には、上述の基板処理システムにてウエハを連続的に処理する場合のスループットは、次の（３）式により計算される。
【００４７】
Ｔ＝３６００／Ｔ１（ｗｐｈ）…（３）
ここでＴ１は各要素の中の処理時間の最長時間（律速時間）であり、上述の測定頻度の調整を行った場合の例では、各要素の処理時間は、受け渡しアーム２２が２０秒、メイン搬送アーム３１が２７秒、モジュールが３５秒、搬送アーム４１が３０秒、パターン検査装置６が２７．５秒、露光装置２００が４０秒であるので、露光装置２００の処理時間が律速時間となり、装置全体のスループットはＴ＝３６００／４０（ｗｐｈ）＝９０（ｗｐｈ）となる。
【００４８】
一方測定頻度の調整を行わない場合には、パターン検査装置６の処理時間が５５秒であって律速時間となり、装置全体のスループットはＴ＝３６００／５５（ｗｐｈ）＝６５（ｗｐｈ）となる。このように検査ステーション５の処理時間が最長にならないように測定頻度を調整することにより、基板処理システムのスループットを６５（ｗｐｈ）から９０（ｗｐｈ）に高めることができる。
【００４９】
続いて本発明の他の実施の形態について説明する。この実施の形態は、パターン検査装置６のコントローラ８に、スループットの調整機能を持たせた例である。パターン検査装置６のコントローラ８について、当該機能に関する部分に関して説明すると、このコントローラ８はスループット制御部をなすものであり、例えば図９に示すように、入力装置８１と、ＣＰＵ８２と、第１の記憶部８３と、スループット計算プログラム８５と、測定ポイント数調整プログラム８６とを備えた第２の記憶部８４と、を備えている。これら入力装置８１と、ＣＰＵ８２と、第１の記憶部８３と、スループット計算プログラム８５とは、上述の実施の形態の塗布、現像装置１００のコントローラ７と同様の機能を有するものである。また前記測定ポイント数調整プログラム８６は、スループット計算プログラム８５の計算結果に基づいてパターン検査装置６のスループットが最低か否かを判断し、最低であれば測定ポイント数を例えば１／２に落とす作業を行なう。
【００５０】
このような構成では、例えばモジュール数の変更時（ステップＳ１）に、スループット計算プログラム８５によりスループットを決定する要素である、キャリアステーション２の受け渡しアーム２２と、処理ステーション３のメイン搬送アーム３１とモジュールと、インターフェイスステーション４の搬送アーム４１と、検査ステーション５の各パターン検査装置６と、露光装置２００との処理時間を計算し（ステップＳ２）、測定ポイント数調整プログラム８６において、前記計算結果に基づいて検査装置６の処理時間が最長時間（律速時間）であるか否かを判断し（ステップＳ３）、検査装置６の処理時間が最長時間でなければ、測定ポイント数の変更を行うことなくそのままの条件で、処理を続ければよいので、このプログラムを終了する。
【００５１】
一方パターン検査装置６の処理時間が律速時間となる場合には、ステップＳ４に進んで検査装置６のカメラ駆動部６３のプログラムの一部を変更して測定ポイント数を例えば２０ポイントから１０ポイントに１／２に落とす作業を行ない（ステップＳ４）、再び検査装置６のスループットの計算を行う（ステップＳ２）。この後、測定ポイント数調整プログラム８６において、再び検査装置６のスループットが最長時間（律速時間）であるか否かを判断し（ステップＳ３）、律速時間ではない場合には条件を変更する必要がないので、このプログラムを終了する。律速時間である場合には再びカメラ駆動部６３のプログラムの一部を変更して測定ポイント数を例えば１／２に落とす作業を行なう。
【００５２】
この場合パターン検査装置６のスループットは、測定ポイント数を１／２にすることにより、レシピ設定時間が１／２となり、上述の例では（２）式より検査装置６の処理時間は、｛（４５／２）秒＋１０秒｝／２＝３２．５秒となる。
【００５３】
このような実施の形態においても、検査ステーション５のスループットが最低（検査装置６の処理時間が最長時間）である場合には、自動的に測定ポイント数を調整することにより検査装置６の処理時間を短縮し、検査ステーション５のスループットが最低にならないようにしているので、基板処理システム全体のスループットの向上を図ることができる。具体的には、上述の基板処理システムにてウエハを連続的に処理する場合のスループットは、上述の測定ポイント数の調整を行った場合の例では、各要素の処理時間は、受け渡しアーム２２が２０秒、メイン搬送アーム３１が２７秒、モジュールが３５秒、搬送アーム４１が３０秒、パターン検査装置６が３２．５秒、露光装置２００が４０秒であるので、露光装置２００の処理時間が律速時間となり、装置全体のスループットは（３）式よりＴ＝３６００／４０（ｗｐｈ）＝９０（ｗｐｈ）となって、測定ポイント数の調整を行わない場合（６５ｗｐｈ）に比べて、基板処理システムのスループットが高められる。
【００５４】
以上において、本発明では中間載置部５２は、キャリアステーション２の内部に設けるようにしてもよい。また測定頻度を減少させるために、キャリアステーション２の受け渡しアーム２２のプログラムを変更する代わりに、検査ステーション５又はキャリアステーション２に全てのウエハを載置する載置部を設けてここに受け渡しアーム２２により全てのウエハを一旦載置し、ここから補助アーム５１により例えば１個おきに、ウエハを検査装置６に搬送するように、補助アーム５１のプログラムを制御してもよい。
【００５５】
さらに本発明では、化学増幅型レジスト以外のレジストを用いる場合などに、ウエハ表面に反射防止膜を形成する代わりに、ウエハ表面を疎水化してからレジスト液を塗布するようにしてもよい。この場合疎水化ユニットは棚３２，３３に組み込まれる。また基板としてはウエハに限られるものではなく、液晶ディスプレイ用のガラス基板であってもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、処理ステーションとキャリアステーションを介して検査ステーションが接続された基板処理システムにおいて、検査ステーションの処理時間が最長にならないようにしているので、検査ステーションとキャリアステーションとの間での基板の滞留が押さえられ、システム全体のスループットを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の全体構成を示す概略平面図である。
【図２】図１の実施の形態を示す概略斜視図である。
【図３】図１の実施の形態の一部を示す概略縦断側面図である。
【図４】上記の実施の形態で用いられるパタ−ン検査部の内部を示す側面図である。
【図５】上記の実施の形態で用いられる中間載置部の一例を示す斜視図である。
【図６】上記の実施の形態で用いられる中間載置部の他の例を示す斜視図である。
【図７】上記の実施の形態の制御系を示すブロック図である。
【図８】上記の実施の形態の作用を説明するためのフロー図である。
【図９】本発明の他の実施の形態の制御系を示すブロック図である。
【図１０】上記の他の実施の形態の作用を説明するためのフロー図である。
【図１１】従来の検査装置を備えた塗布、現像装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１００ 塗布、現像装置
２００ 露光装置
２ キャリアステ−ション
２１ キャリア搬入出部
２２ 第１の受け渡しア−ム
３ 処理ステ−ション
３１ メイン搬送ア−ム
３４ 塗布ユニット
３５ 反射防止膜形成ユニット
３６ 現像ユニット
４ インタ−フェイスユニット
５ 検査ステ−ション
５１ 補助ア−ム
５２ 中間載置部
６ パタ−ン検査部
７ 塗布、現像装置のコントローラ
８ 検査装置のコントローラ
７３，８３ 第１の記憶部
７４，８４ 第２の記憶部
７５，８５ スループット計算プログラム
７６ 測定頻度調整プログラム
８６ 測定ポイント数調整プログラム
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば基板にレジスト膜を形成し、露光後の基板に対して現像を行い所望のパターンを形成する基板処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造プロセスにおいては、半導体ウエハなどの基板にレジスト液を塗布し、フォトマスクを用いてそのレジスト膜を露光し、それを現像することによって所望のレジストパターンを基板上に作製するフォトリソグラフィ技術が用いられている。
【０００３】
このフォトリソグラフィは、図１１の概略図に示すように塗布現像装置１Ａに露光装置１Ｂを接続した基板処理システムによって行われる。塗布現像装置１Ａは、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）を処理する場合を例にとると、ウエハキャリアＣを搬入出するキャリアステ−ジ１１、このキャリアステ−ジ１１に載置されたキャリアＣからウエハを取り出す受け渡しアーム１２と、処理ブロック１３及びインターフェイスステ−ション１４からなり、露光装置１Ｂに接続される。受け渡しアーム１２を介して処理ステ−ション１３に搬入されたウエハＷは、塗布ユニット１５にてレジスト膜が形成され、露光装置１Ｂにて露光され、その後処理ステ−ション１３に戻されて現像ユニット１６にて現像処理され、受け渡しアーム１２を介してキャリアステージ１１に戻される。図中１７は処理ステーション１３内部でウエハの搬送を行うメインアーム、１８は例えば塗布ユニット１５や現像ユニット１６における処理の前にウエハの加熱や冷却を行う加熱部や冷却部などを棚状に備えた棚ユニットである。
【０００４】
この後ウエハは、キャリアステージ１１の横に接続された検査ユニット１９に受け渡しアーム１２により受け渡され、検査ユニット１９では、ウエハＷ上に形成されたレジストパターンの線幅、レジストパターンと下地パターンとの重なり具合、レジストの塗布ムラ及び現像欠陥などについて検査を行う。そして合格と判定されたウエハＷは次工程に送られるが、不合格と判定されたウエハＷは図示しない洗浄ユニットに送られてレジストを溶解除去し、当該塗布、現像が行われる前の状態に戻す。そしてこのウエハＷは再び基板処理システムに送られ、再度同様の処理が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように塗布現像装置１Ａに検査ユニット１９を組み込んだシステムでは、塗布現像装置１Ａの例えば塗布ユニット１４等の各ユニットのスループットに対して検査ユニット１９のスループットが最低であること、つまり検査ユニット１９の処理時間が律速になった場合に、ウエハが塗布現像装置１Ａと検査ユニット１９との間で滞留してしまい、装置全体から見るとスループットが低下してしまうという問題がある。
【０００６】
今後、塗布ユニット１５や現像ユニット１６を多段に積層したり、インターフェイスステーション１４を改良したりすることにより、塗布現像装置１Ａの検査ユニット１９以外の各部のスループットが高くなる傾向にある。このため既述のようなウエハの滞留を抑えるために検査ユニット１９のスループットを向上させることが要求されるが、測定自体の時間を短くすることは容易ではない。また塗布現像装置１Ａでレシピを変えた場合にも、塗布現像装置１Ａの各部のスループットが変化してしまう。
【０００７】
このように塗布現像装置１Ａのユニット数やレシピを変更した場合に各部のスループットが変化し、検査ユニット１９のスループットが最低になってしまう場合があり、この場合塗布現像装置１Ａ全体のスループットを低下させないようにするには、検査ユニット１９のスループットを塗布現像装置１Ａの各部のスループットの変化にあわせて、柔軟に調整することが要求される。
【０００８】
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システムを構成するにあたり、検査ステーションの処理時間が最長にならないように検査部のスループットを調整する技術を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数枚の基板が収納されたキャリアが搬入出されるキャリア搬入出部とこのキャリア搬入出部に載置されたキャリアに対して基板の受け渡しを行うための受け渡し手段とを含むキャリアステ−ションと、
このキャリアステ−ションに隣接して設けられ、基板に塗布液を塗布する処理部と、この処理部と前記受け渡し手段との間で基板の受け渡しを行う主搬送手段と、を含む処理ステーションと、
前記キャリアステ−ションに隣接して設けられ、処理後の基板を検査する検査部を備えた検査ステ−ションと、
前記キャリアステーションと、前記処理処理ステーションと、前記検査ステーションの各々のスループットを求め、前記検査ステーションのスループットが最低である場合に、検査ステーションの処理時間を短縮して当該検査ステーションのスループットが最低とならないように調整するためのスループット制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
ここで前記スループット制御部は、前記検査部における基板の測定頻度を減少させ、又は測定ポイント数を減少させて当該検査部の処理時間を短縮し、これによりこの検査ステーションのスループットが最低とならないように調整するものである。
【００１１】
このような構成では、例えばレシピの変更時などのスループット変更時に、スループット制御部により、当該検査ステーションのスループットが最低とならないように、前記検査部の処理時間を制御しているので、検査ステーションとキャリアステーションとの間での基板の滞留が抑えられ、基板処理システム全体のスループットを向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の基板処理システムを塗布、現像装置に適用した場合の、実施の形態に係る塗布、現像装置１００に露光装置２００を接続してなる基板処理システムの全体の概略を示す平面図、図２は塗布、現像装置１００の概略を示す斜視図である。塗布、現像装置１００は、キャリアステ−ション２と処理ステ−ション３とインタ−フェイスステ−ション４と検査ステ−ション５とから構成されている。
【００１３】
前記キャリアステ−ション２は、複数枚例えば２５枚の基板であるウエハＷが棚状に保持された搬送容器をなすウエハキャリア（以下単に「キャリア」という）Ｃが塗布、現像装置１００に対して搬入出され、例えば４個のキャリアＣが各々所定位置に位置決めされた状態でＸ方向に配列されるキャリア搬入出部（キャリアステ−ジ）２１と、このキャリア搬入出部２１に載置されたキャリアＣに対してウエハＷの受け渡しを行う受け渡し手段である受け渡しア−ム２２と、を備えている。この受け渡しア−ム２２は、Ｘ、Ｚ方向に移動自在でかつ鉛直軸回りに回転自在な基台に進退自在なア−ムを設けて構成されている。
【００１４】
前記処理ステ−ション３は、前記キャリアステ−ション２に対して、Ｙ方向に隣接して設置されると共に、中央にメイン搬送ア−ムなどと呼ばれている主搬送手段をなすウエハ搬送部３１（以下メイン搬送ア−ムという）を備えており、このメイン搬送ア−ム３１のＹ方向で見たときの前後には、夫々棚３２、３３が設けられている。これら棚３２、３３は、複数のユニットが積み上げられて構成されており、図３に示すようにそれらユニットに対してウエハを加熱するための低温加熱ユニット及び高温加熱ユニットを含む加熱ユニット３０１と、ウエハを冷却するための冷却ユニット３０３、ウエハの位置合わせをするためのアライメントユニット３０３、ウエハの受け渡しを行うステ−ジを備えた受け渡しユニット３０４，３０５などが割り当てられている。なお図３に示すユニットの割り当てはイメ−ジを示す便宜上のもので、この割り当てに拘束されるものではない。
【００１５】
キャリアステ−ション２から処理ステ−ション３を見て前記メイン搬送ア−ム３１の右側には、下段側に１個の塗布部である塗布ユニット３４と、１個の反射防止膜形成ユニット３５が設けられ、上段側に２個の現像部である現像ユニット３６が設けられている。前記メイン搬送ア−ム３１は昇降自在、鉛直軸まわりに回転自在、進退自在に構成されており、ウエハＷを棚３２、３３の各ユニット、塗布ユニット３４、反射防止膜形成ユニット３５及び現像ユニット３６の間で受け渡す役割をもっている。
【００１６】
塗布ユニット３４は、例えばウエハＷをスピンチャックにより保持して回転させ、ウエハＷの中心部にレジストを供給し、遠心力により引き伸ばしてウエハＷ上にレジストを塗布するものである。また反射防止膜形成ユニット３５は、化学増幅型のレジストを用いると露光時にレジスト膜の下側で反射が起こるので、これを防止するために、ウエハの表面に塗布液を塗布して反射防止膜を形成するためのものである。さらに現像ユニット３６は、露光後のウエハＷの表面に現像液を塗布して現像を行うものである。
【００１７】
またインタ−フェイスステ−ション４は、前記棚３３の受け渡しユニット３０６と露光装置２００との間をウエハＷを搬送するための搬送手段をなす搬送ア−ム４１と、露光後のウエハＷの周縁部を露光するための周縁露光ユニット４２と、図示していないがバッファ用のウエハ保持棚などを備えている。周縁露光ユニット４２は、ウエハＷの周縁にレジストが付いていると剥がれてパ−ティクルになるので、当該周縁を露光しておいて現像液によりレジストを除去するためのものであり、ウエハＷを載置してＸ，Ｙ方向に移動可能なＸ，Ｙステ−ジと露光機とを備えている。
【００１８】
前記検査ステ−ション５は、前記キャリアステ−ション２に対してＸ方向に隣接しており、処理後のウエハＷを検査する検査部６が複数個上下に配列されている（複数段設けられている）。この検査部６は、塗布処理後のウエハＷに塗布されたレジスト塗布状態や露光処理後のウエハＷ表面の露光状態や現像処理後のウエハＷ表面の露光状態などを検査するものであり、具体的にはレジストパターンの線幅、レジストパタ−ンと下地膜との重なり具合、現像欠陥、レジストの塗布ムラ及び露光状態などについて検査を行うためのものである。
【００１９】
なおこの例では検査部６の配置段数は３段としてあるが、２段でも４段以上でもよいし、また１段であってもよい。以下においてこの検査部をパターン検査部と呼ぶことにすると、パタ−ン検査部６は、例えば図４に示すようにウエハＷの図示しない搬送口を備えた筐体６０と、この筐体６０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載置部をなす回転載置台６１と、この回転載置台６１上のウエハＷの表面を撮像するための撮像手段をなすＣＣＤカメラ６２と、このＣＣＤカメラ６２をＸ，Ｙ、Ｚ方向に移動させるための駆動部をなすカメラ駆動部６３とを備え、このＣＣＤカメラ６２で得られたウエハの画像をデ−タ処理部６４であるパーソナルコンピュータなどにて解析することによって検査を行う。図中６５は照明手段である。
【００２０】
また前記検査ステ−ション５は、前記パタ−ン検査部６との間でウエハＷの受け渡しを行うための補助搬送手段である、Ｚ方向に移動自在でかつ鉛直軸回りに回転自在な基台に進退自在なア−ムを設けて構成された補助ア−ム５１と、この補助ア−ム５１及び前記キャリアステ−ション２の受け渡しア−ム２２の間でウエハＷの受け渡しをするときにウエハＷが一旦載置される中間載置部５２と、を備えている。この検査ステ−ション５は、全体が筐体で囲まれると共に例えば底部に図示しないキャスタが取り付けられた１個のユニットとして構成され、キャリアステ−ション２に対して接続、切り離しができるようになっている。
【００２１】
前記中間載置部５２は、例えば図５に示すように多数の例えば２５枚のウエハＷが棚状に保持できるように多数の段部５３が形成されると共に受け渡しア−ム２２及び補助ア−ム５１がアクセス（受け渡し）できるように両側が開口して構成されている。この中間載置部５２では、例えば前記段部５３の一段を受け渡しア−ム２２から補助ア−ム５１への検査前ウエハＷの受け渡し専用の搬入用受け渡し部、他の一段を補助ア−ム５１から受け渡しア−ム２２への検査後ウエハＷの受け渡し専用の搬出用受け渡し部、残りがウエハが一時的に載置されるバッファ用として割り当てられている。
【００２２】
この例では中間載置部５２のいずれの段のウエハＷについても受け渡しア−ム２２及び補助ア−ム５１がアクセスできるが、そのためにはア−ム２２、５１側でどの段にウエハＷが収納されているかを把握している必要があり、例えばア−ム２２、５１に光反射センサからなるマッピングセンサを設ける必要がある。中間載置部５２はこのような構成とする代わりに図６に示すように多段の載置部である載置台５４の上に２段の載置台を設け、下段側を受け渡しア−ム２２から補助ア−ム５１への検査前ウエハＷの受け渡し専用の搬入ステ−ジ５５、上段側を補助ア−ム５１から受け渡しア−ム２２への検査後ウエハＷの受け渡し専用の搬出ステ−ジ５６としてもよい。なお詳しくはウエハＷは３本の突起５０の上に載せられ、その下にア−ム２２、５１の進入スペ−スが確保されている。このように構成すれば、補助ア−ム５１がウエハＷを取りに行く位置と置きに行く位置とが決まっているので補助ア−ム５１にマッピングセンサを設けなくて済む。
【００２３】
ここでこのような基板処理システムにおけるウエハの流れについて説明すると、外部からレジストパタ−ンを形成すべき基板である例えば２５枚のウエハＷが収納されたキャリアＣがキャリアステ−ション２のキャリア搬入出ステ−ジ２１に搬入され、受け渡しア−ム２２によりこのキャリアＣ内からウエハＷが取り出される。ウエハＷは、受け渡しア−ム２２から棚３２の受け渡しユニット３０４を介してメイン搬送ア−ム３１に受け渡され、処理ステーション２では、棚３２（あるいは３３）の冷却ユニット→反射防止膜形成ユニット３５→低温加熱ユニット３０１→高温加熱ユニット３０１→冷却ユニット３０２→塗布ユニット３４→低温加熱ユニット３０１→冷却ユニット３０２に順次搬送されて、レジストが塗布される。この後ウエハは、棚３３の受け渡しユニット３０５からインタ−フェイスステ−ション４を経て露光装置２００に送られる。
【００２４】
露光装置２００にて露光されたウエハＷは、逆の経路で処理ステ−ション３に戻され、メイン搬送ア−ム３１により現像ユニット３６に搬送され、現像処理される。なお詳しくは、ウエハＷは、現像処理の前に加熱処理及び冷却処理される。現像処理されたウエハＷは上述と逆の経路で受け渡しア−ム２２に受け渡され、その後中間載置部５２の搬入用受け渡し部に搬送される。
【００２５】
このとき検査ステ−ション５のいずれかのパタ−ン検査部６に空きがあれば、前記搬入用受け渡し部に置かれたウエハＷは補助ア−ム５１によりパタ−ン検査部６に搬送されるが、いずれのパタ−ン検査部６も使用中であれば、補助ア−ム５１は待機し、検査の終わったウエハＷを中間載置部５２の搬出用受け渡し部に搬送した後、それまで待っていた搬入用中間載置部５２上のウエハＷをパタ−ン検査部６に搬送する。パタ−ン検査部６に搬入されたウエハＷはパタ−ンの線幅、パタ−ンと下地膜との重なり具合、現像ムラ及び現像欠陥などが検査され、パタ−ン検査結果が合格であるウエハＷは補助ア−ム５１により搬出用受け渡し部を会して受け渡しア−ム２２により例えば元のキャリアＣ内に戻される。なお不合格となったウエハＷは例えばパタ−ン検査部６にてマ−キングされて合格品と区別されてから元のキャリアＣ内に戻されるかあるいは例えば検査ステ−ション５内またはキャリアステ−ション２内の図示しない不合格品回収用の収納部に搬送される。
【００２６】
ここで中間載置部５２のバッファ用の載置部は、搬入用受け渡し部又は搬出用受け渡し部が使用中である場合に、これらが空くまでウエハＷを一時的に載置するために用いられる。なお上記の実施例においては、現像処理後にウエハＷ表面を検査する場合について説明したが、夫々の検査は塗布処理前，塗布処理後、露光処理後など、各処理工程の前後に適宜行うことができる。
【００２７】
続いて本実施の形態の塗布、現像装置１００の制御系に関して述べると、この制御系では、各塗布、現像装置１００全体を制御する機能や、パターン検査装置６にて検査された測定データに基づいて、塗布、現像装置１００の各処理部や露光装置２００のパラメータを調整する機能や、各キャリアステ−ション２や処理ステーション３、インターフェイスステーション４、露光装置２００、検査ステーション５の各スループットを計算し、検査ステーション５のスループットを調整する機能を備えている。
【００２８】
本発明では、検査ステーション５のスループットを調整する機能に特徴があるので、この機能に関する部分について、図７により説明すると、図中７は塗布、現像装置１００のコントローラであり、スループット制御部をなすものである。なおこの例では当該機能に関する構成のみを記載し、その他の機能に関する構成については省略してある。図中７１は、例えば処理ステーション３の塗布ユニット３４などのモジュールの数や各モジュールの処理時間等を入力するための入力装置であり、例えば塗布、現像装置１００の外面に設けられた操作パネル部の中に組み込まれている。ここでモジュールとは、処理ステーション３の塗布ユニット３４、反射防止膜形成ユニット３５、現像ユニット３６、棚３２，３３に設けられた加熱ユニット３０１や冷却ユニット３０２、受け渡しユニット３０４、３０５、露光装置２００などをいう。
【００２９】
また７２はＣＰＵ（中央処理ユニット）、７３はスループット計算の元になる値、例えば受け渡しアーム２２やメイン搬送アーム３１の処理時間等が格納された第１の記憶部であり、７４は第２の記憶部である。第２の記憶部７４はスループット計算プログラム７５と、測定頻度調整プログラム７６と、を備えている。
【００３０】
ここでスループット計算プログラム７５では、後述のようにキャリアステーション２、処理ステーション３、露光装置２００、検査ステーション５のスループットの計算が行われ、また測定頻度調整プログラム７６は、スループット計算プログラム７５の計算結果に基づいて検査ステーション５の処理時間が最長であるか（スループットが最低であるか）否かを判断し、処理時間が最長であれば測定頻度を少なくする作業が行われる。なお７０はバスである。
【００３１】
続いて本発明の特徴的な部分である検査ステーション５のスループットの自動調整について説明する。上述の基板処理システムでは、レシピの変更時にスループット計算を行うが、ここでレシピの変更とは、例えば塗布、現像装置１００や露光装置２００のプロセスレシピを変更したり、並列処理を行うモジュール数を変更したりすることをいう。
【００３２】
ここではモジュール数の変更を行う場合を例にして図８により説明する。先ずレシピの変更があると、自動的またはオペレータが入力装置７１に変更後のモジュール数を入力する（ステップＳ１）。次いでスループット計算プログラム７５により各工程における処理時間を計算する（ステップＳ２）。
【００３３】
この際スループットは、キャリアステーション２、処理ステーション３、インターフェイスステーション４、検査ステーション５、露光装置２００について計算され、夫々のステーション２〜５でのスループットを決定する要素は、キャリアステーション２では受け渡しアーム２２、処理ステーション３ではメイン搬送アーム３１と処理ステーション３の各モジュール、インターフェイスステーション４では搬送アーム４１、検査ステーション５では各パターン検査装置６である。
【００３４】
以下に夫々のスループットを決定する要素の処理時間の計算の一例について説明する。先ずキャリアステーション２の受け渡しアーム２２の処理時間は例えば２０秒に設定されている。ここで処理時間とはキャリアステージ２１のウエハを棚３２の受け渡しユニット３０５に搬送して、再びキャリアステージ２１に戻るまでの時間であり、この値は例えば予め第１の記憶部７３に格納されている。
【００３５】
また処理ステーション３のメイン搬送アーム３１の処理時間は、処理ステーション２の搬送工程数に依存し、上述のように搬送工程数が９つの場合（受け渡しユニット３０４→冷却ユニット３０２→反射防止膜形成ユニット３５→低温加熱ユニット３０１→高温加熱ユニット３０１→冷却ユニット３０２→塗布ユニット３４→低温加熱ユニット３０１→冷却ユニット３０２→受け渡しユニット３０５）、一工程あたりの搬送時間が３秒であるので、３秒×９工程＝２７秒となる。ここで一工程あたりの搬送時間は、例えば２枚のアームの内の一方で所定のモジュールから処理済のウエハを受け取り、他方のアームで次のウエハを当該モジュールに受け渡す時間のことであり、例えば予め第１の記憶部７３に格納される。また搬送工程数は例えばオペレータにより入力装置７１に入力される。
【００３６】
処理ステーション３の各モジュールの処理時間は、次の（１）式により計算される。
処理時間＝｛（レシピ設定時間）＋（Ａ）｝／並列モジュール数…（１）
ここでＡは、各モジュールの処理において、ウエハの受け渡しとプロセスレシピ以外に要する時間のことであって、オーバーヘッド時間と呼ばれるものであり、例えば第１の記憶部７３に格納されている。また並列モジュール数とは、例えば同じレシピで同じ目的の処理を行うモジュールの数をいう。
【００３７】
各モジュールにて処理時間が計算されるが、例えば処理時間が最長の例を示すと、例えば現像ユニット３６は、レシピ設定時間が６０秒、Ａが１０秒、並列処理モジュール数が２であり、スループットが（６０＋１０）／２＝３５秒となる。ここで並列処理モジュール数は、例えばオペレータにより入力装置７１に入力される。
【００３８】
インターフェイスステーション４の搬送アーム４１の処理時間は例えば３０秒に設定されており、この処理時間とはウエハを棚３３の受け渡しユニット３０５から露光装置２００に搬送して、再び棚３３の受け渡しユニット３０５に戻るまでの時間であり、この値は、例えば予め第１の記憶部７３に格納されている。
【００３９】
検査ステーション５のパターン検査装置６の処理時間は、次の（２）式により計算される。
処理時間＝｛（レシピ設定時間）＋（Ｂ）｝／並列モジュール数…（２）
ここでレシピ設定時間は測定ポイント数に依存するものであり、Ｂは各パターン検査装置６の処理において、ウエハの受け渡しとレシピ設定時間以外に要するオーバーヘッド時間のことであって、例えば第１の記憶部７３に格納されている。なお並列モジュール数は、例えば同じ検査を行うパターン検査装置６の数をいう。
【００４０】
各パターン検査装置６にて処理時間が計算されるが、例えば処理時間が最長の例を示すと、例えばレシピ設定時間が４５秒、Ｂが１０秒、並列モジュール数が１であり、処理時間が（４５＋１０）／１＝５５秒となる。
【００４１】
露光装置２００の処理時間は、露光装置２００がウエハを受け取って露光処理を行い、インターフェイスステーション４の搬送アーム４１にウエハを受け渡すまでの時間をいい、例えば４０秒に設定されていて、この処理時間は予め第１の記憶部７３に格納されている。
【００４２】
こうして、スループット計算プログラム７５にて各要素の処理時間を得、測定頻度調整プログラム７６では、スループット計算プログラム７５の計算結果に基づいてパターン検査装置６の処理時間が最長時間（律速時間）であるか否かを判断し（ステップＳ３）、検査装置の処理時間が最長時間でなければ、測定頻度の変更を行うことなくそのままの条件で、処理を続ければよいので、このプログラムを終了する。
【００４３】
一方上述の例のように、各要素の処理時間が、受け渡しアーム２２が２０秒、メイン搬送アーム３１が２７秒、モジュールが３５秒、搬送アーム４１が３０秒、パターン検査装置６が５５秒、露光装置２００が４０秒であって、パターン検査装置６の処理時間が律速時間となる場合には、ステップＳ４に進んで例えばキャリアステーション２の受け渡しアーム２２のプログラムの一部を変更して測定頻度を例えば１／２に落とす作業を行ない（ステップＳ４）、再びパターン検査装置６のスループットの計算を行う（ステップＳ２）。ここで受け渡しアーム２２のプログラムの一部を変更して測定頻度を１／２にするとは、中間載置部５２の搬入用受け渡し部に測定対象とするウエハを１個おきに搬送するということであり、測定しないウエハは受け渡しアーム２２により中間載置部５２のバッファ部に搬送するようにしてもよいし、受け渡しアーム２２によりキャリアステージ２１の元のキャリアＣに搬送するようにしてもよい。
【００４４】
この場合パターン検査装置６のスループットは、測定頻度が１／２であるので、並列モジュール数が２ということに相当し、上述の（２）式より処理時間は（４５秒＋１０秒）／２＝２７．５秒となる。この後、測定頻度調整プログラム７６において、再びパターン検査装置６のスループットが最長時間（律速時間）であるか否かを判断し（ステップＳ３）、律速時間ではない場合には条件を変更する必要がないので、このプログラムを終了する。律速時間である場合には再び受け渡しアーム２２のプログラムの一部を変更して測定頻度を例えば１／２に落とす作業を行なう。
【００４５】
このような実施の形態では、検査ステーション５のスループットが最低（パターン検査装置６の処理時間が最長時間）である場合には、自動的に測定頻度を調整して、検査ステーション５の処理時間を短縮することにより、検査ステーション５のスループットが最低にならないようにしているので、検査ステーション５と処理ステーション３との間での基板の滞留が防止され、基板処理システム全体のスループットの向上を図ることができる。
【００４６】
具体的には、上述の基板処理システムにてウエハを連続的に処理する場合のスループットは、次の（３）式により計算される。
【００４７】
Ｔ＝３６００／Ｔ１（ｗｐｈ）…（３）
ここでＴ１は各要素の中の処理時間の最長時間（律速時間）であり、上述の測定頻度の調整を行った場合の例では、各要素の処理時間は、受け渡しアーム２２が２０秒、メイン搬送アーム３１が２７秒、モジュールが３５秒、搬送アーム４１が３０秒、パターン検査装置６が２７．５秒、露光装置２００が４０秒であるので、露光装置２００の処理時間が律速時間となり、装置全体のスループットはＴ＝３６００／４０（ｗｐｈ）＝９０（ｗｐｈ）となる。
【００４８】
一方測定頻度の調整を行わない場合には、パターン検査装置６の処理時間が５５秒であって律速時間となり、装置全体のスループットはＴ＝３６００／５５（ｗｐｈ）＝６５（ｗｐｈ）となる。このように検査ステーション５の処理時間が最長にならないように測定頻度を調整することにより、基板処理システムのスループットを６５（ｗｐｈ）から９０（ｗｐｈ）に高めることができる。
【００４９】
続いて本発明の他の実施の形態について説明する。この実施の形態は、パターン検査装置６のコントローラ８に、スループットの調整機能を持たせた例である。パターン検査装置６のコントローラ８について、当該機能に関する部分に関して説明すると、このコントローラ８はスループット制御部をなすものであり、例えば図９に示すように、入力装置８１と、ＣＰＵ８２と、第１の記憶部８３と、スループット計算プログラム８５と、測定ポイント数調整プログラム８６とを備えた第２の記憶部８４と、を備えている。これら入力装置８１と、ＣＰＵ８２と、第１の記憶部８３と、スループット計算プログラム８５とは、上述の実施の形態の塗布、現像装置１００のコントローラ７と同様の機能を有するものである。また前記測定ポイント数調整プログラム８６は、スループット計算プログラム８５の計算結果に基づいてパターン検査装置６のスループットが最低か否かを判断し、最低であれば測定ポイント数を例えば１／２に落とす作業を行なう。
【００５０】
このような構成では、例えばモジュール数の変更時（ステップＳ１）に、スループット計算プログラム８５によりスループットを決定する要素である、キャリアステーション２の受け渡しアーム２２と、処理ステーション３のメイン搬送アーム３１とモジュールと、インターフェイスステーション４の搬送アーム４１と、検査ステーション５の各パターン検査装置６と、露光装置２００との処理時間を計算し（ステップＳ２）、測定ポイント数調整プログラム８６において、前記計算結果に基づいて検査装置６の処理時間が最長時間（律速時間）であるか否かを判断し（ステップＳ３）、検査装置６の処理時間が最長時間でなければ、測定ポイント数の変更を行うことなくそのままの条件で、処理を続ければよいので、このプログラムを終了する。
【００５１】
一方パターン検査装置６の処理時間が律速時間となる場合には、ステップＳ４に進んで検査装置６のカメラ駆動部６３のプログラムの一部を変更して測定ポイント数を例えば２０ポイントから１０ポイントに１／２に落とす作業を行ない（ステップＳ４）、再び検査装置６のスループットの計算を行う（ステップＳ２）。この後、測定ポイント数調整プログラム８６において、再び検査装置６のスループットが最長時間（律速時間）であるか否かを判断し（ステップＳ３）、律速時間ではない場合には条件を変更する必要がないので、このプログラムを終了する。律速時間である場合には再びカメラ駆動部６３のプログラムの一部を変更して測定ポイント数を例えば１／２に落とす作業を行なう。
【００５２】
この場合パターン検査装置６のスループットは、測定ポイント数を１／２にすることにより、レシピ設定時間が１／２となり、上述の例では（２）式より検査装置６の処理時間は、｛（４５／２）秒＋１０秒｝／２＝３２．５秒となる。
【００５３】
このような実施の形態においても、検査ステーション５のスループットが最低（検査装置６の処理時間が最長時間）である場合には、自動的に測定ポイント数を調整することにより検査装置６の処理時間を短縮し、検査ステーション５のスループットが最低にならないようにしているので、基板処理システム全体のスループットの向上を図ることができる。具体的には、上述の基板処理システムにてウエハを連続的に処理する場合のスループットは、上述の測定ポイント数の調整を行った場合の例では、各要素の処理時間は、受け渡しアーム２２が２０秒、メイン搬送アーム３１が２７秒、モジュールが３５秒、搬送アーム４１が３０秒、パターン検査装置６が３２．５秒、露光装置２００が４０秒であるので、露光装置２００の処理時間が律速時間となり、装置全体のスループットは（３）式よりＴ＝３６００／４０（ｗｐｈ）＝９０（ｗｐｈ）となって、測定ポイント数の調整を行わない場合（６５ｗｐｈ）に比べて、基板処理システムのスループットが高められる。
【００５４】
以上において、本発明では中間載置部５２は、キャリアステーション２の内部に設けるようにしてもよい。また測定頻度を減少させるために、キャリアステーション２の受け渡しアーム２２のプログラムを変更する代わりに、検査ステーション５又はキャリアステーション２に全てのウエハを載置する載置部を設けてここに受け渡しアーム２２により全てのウエハを一旦載置し、ここから補助アーム５１により例えば１個おきに、ウエハを検査装置６に搬送するように、補助アーム５１のプログラムを制御してもよい。
【００５５】
さらに本発明では、化学増幅型レジスト以外のレジストを用いる場合などに、ウエハ表面に反射防止膜を形成する代わりに、ウエハ表面を疎水化してからレジスト液を塗布するようにしてもよい。この場合疎水化ユニットは棚３２，３３に組み込まれる。また基板としてはウエハに限られるものではなく、液晶ディスプレイ用のガラス基板であってもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、処理ステーションとキャリアステーションを介して検査ステーションが接続された基板処理システムにおいて、検査ステーションの処理時間が最長にならないようにしているので、検査ステーションとキャリアステーションとの間での基板の滞留が押さえられ、システム全体のスループットを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の全体構成を示す概略平面図である。
【図２】図１の実施の形態を示す概略斜視図である。
【図３】図１の実施の形態の一部を示す概略縦断側面図である。
【図４】上記の実施の形態で用いられるパタ−ン検査部の内部を示す側面図である。
【図５】上記の実施の形態で用いられる中間載置部の一例を示す斜視図である。
【図６】上記の実施の形態で用いられる中間載置部の他の例を示す斜視図である。
【図７】上記の実施の形態の制御系を示すブロック図である。
【図８】上記の実施の形態の作用を説明するためのフロー図である。
【図９】本発明の他の実施の形態の制御系を示すブロック図である。
【図１０】上記の他の実施の形態の作用を説明するためのフロー図である。
【図１１】従来の検査装置を備えた塗布、現像装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１００ 塗布、現像装置
２００ 露光装置
２ キャリアステ−ション
２１ キャリア搬入出部
２２ 第１の受け渡しア−ム
３ 処理ステ−ション
３１ メイン搬送ア−ム
３４ 塗布ユニット
３５ 反射防止膜形成ユニット
３６ 現像ユニット
４ インタ−フェイスユニット
５ 検査ステ−ション
５１ 補助ア−ム
５２ 中間載置部
６ パタ−ン検査部
７ 塗布、現像装置のコントローラ
８ 検査装置のコントローラ
７３，８３ 第１の記憶部
７４，８４ 第２の記憶部
７５，８５ スループット計算プログラム
７６ 測定頻度調整プログラム
８６ 測定ポイント数調整プログラム
Claims (7)
- 複数枚の基板が収納されたキャリアが搬入出されるキャリア搬入出部とこのキャリア搬入出部に載置されたキャリアに対して基板の受け渡しを行うための受け渡し手段とを含むキャリアステ−ションと、
このキャリアステ−ションに隣接して設けられ、基板に塗布液を塗布する処理部と、この処理部と前記受け渡し手段との間で基板の受け渡しを行うための主搬送手段と、を含む処理ステーションと、
前記キャリアステ−ションに隣接して設けられ、処理後の基板を検査するための検査部を備えた検査ステ−ションと、
前記キャリアステーションと、前記処理ステーションと、前記検査ステーションの各々のスループットを求め、前記検査ステーションのスループットが最低である場合に、検査ステーションの処理時間を短縮して当該検査ステーションのスループットが最低とならないように調整するためのスループット制御部と、を備えたことを特徴とする基板処理システム。 - 複数枚の基板が収納されたキャリアが搬入出されるキャリア搬入出部とこのキャリア搬入出部に載置されたキャリアに対して基板の受け渡しを行うための受け渡し手段とを含むキャリアステ−ションと、
このキャリアステ−ションに隣接して設けられ、基板にレジストを塗布する塗布部と、露光後の基板に対して現像を行う現像部と、塗布部及び現像部に対して基板の搬送を行うと共に前記受け渡し手段との間で基板の受け渡しを行うための主搬送手段と、を含む処理ステ−ションと、
前記処理ステーションに隣接して設けられ、レジストが塗布された基板を対して露光処理を行う露光装置と、
前記処理ステーションと露光装置との間で基板の受け渡しを行うための搬送手段を備えたインターフェイスステーションと、
前記キャリアステ−ションに隣接して設けられ、処理後の基板を検査するための検査部と、を備えた検査ステ−ションと、
前記キャリアステーションと、前記処理ステーションと、前記インターフェイスステーションと、前記検査ステーションと、前記露光装置との各々のスループットを求め、前記検査ステーションのスループットが最低である場合に、検査ステーションの処理時間を短縮して当該検査ステーションのスループットが最低とならないように調整するためのスループット制御部と、を備えたことを特徴とする基板処理システム。 - 検査ステ−ションは検査部との間で基板の受け渡しを行う補助搬送手段を備え、
キャリアステ−ション内、または検査ステ−ション内、あるいはキャリアステ−ションと検査ステ−ションとに跨がった位置のいずれかに基板を一旦載置するための中間載置部を設け、
処理ステ−ションで処理された基板を、キャリアステ−ションの受け渡し手段により中間載置部を介して前記補助搬送手段に受け渡すことを特徴とする請求項１又は２いずれかに記載の基板処理システム。 - 前記スループット制御部は、前記検査ステーションのスループットが最低である場合に、検査部における基板の測定頻度を減少させて当該検査部の処理時間を短縮し、これによりこの検査ステーションのスループットが最低とならないように調整することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理システム。
- 前記スループット制御部では、キャリアステーションの受け渡し手段から中間載置部に搬送する基板の数を減少させて、基板の測定頻度を減少させることを特徴とする請求項３又は４記載の基板処理システム。
- 前記スループット制御部は、前記検査ステーションのスループットが最低である場合に、検査部における基板の測定ポイント数を減少させて当該検査部の処理時間を短縮し、これにより検査ステーションのスループットが最低とならないように調整することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理システム。
- 検査部は、基板を略水平に載置するための載置部と、この載置部に際置された基板の表面を撮像するための撮像手段と、前記載置部と撮像手段とを相対的に略水平方向に移動させるための駆動部と、前記撮像手段により得られた基板表面の画像を解析するためのデータ処理部と、を備え、前記駆動部の移動を制御することにより、基板の測定ポイント数を減少させることを特徴とする請求項６記載の基板処理システム。
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