JP3801849B2 - 基板処理装置及びその方法 - 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プロセスにおいては、半導体ウエハ(以下ウエハという)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、更に現像することによって所望のレジストパタ−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12の概略図に示すように、塗布現像装置1Aに露光装置1Bを接続したパターン形成システムによって行われる。塗布現像装置1Aは、ウエハを処理する場合を例にとると、ウエハカセットCを搬入出するカセットステージ11、このカセットステージ11に載置されたカセットCからウエハを取り出す受け渡しアーム12と、処理ステーション13及びインターフェイスステーション14とからなり、露光装置1Bに接続される。
【0004】
受け渡しアーム12を介して処理ステーション13に搬入されたウエハWはレジスト膜が形成され、その後露光装置1Bにて露光される。続いてウエハWは処理ステーション13に戻されて現像処理され、受け渡しアーム12を介してカセットCに戻される。
【0005】
処理を終えたウエハWがカセットCに収納されると、カセットCはオペレータあるいは自動搬送ロボットによってカセットステージ11から搬出され、塗布現像装置1Aとは別のエリアに設置された検査ユニット15に搬送される。この検査ユニット15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の重なり具合、レジストの塗布ムラ及び現像欠陥等について検査を行う。
【0006】
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膜が溶解除去され、当該塗布、現像が行われる前の状態に戻される。そしてウエハWは再び塗布、現像システムに送られ、再度同様の処理が行われる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら塗布現像装置1Aにて処理されたウエハWを外部の検査ユニット15に送ってパターンの検査を行い、その後次工程に搬送しているので、スループットの低下の一因となっている。また前記検査ユニット15にて他の塗布現像装置1Aで処理されたウエハWの検査が行われている場合には待機しなければならず、塗布現像装置1Aのスループットが全体の処理に反映されなくなってしまう。さらにこのシステムのオペレータは、パターンの検査結果を知ろうとすると、離れた場所まで結果を取りに行かなければならず、このため例えば検査結果に基づいて処理のレシピを検討する場合等には不便である。
【0008】
そこで本発明者らは、上述の塗布現像装置1Aに検査ユニット15を組み込むことを検討している。ところが検査ユニット15を組み込んで、塗布現像装置1Aで処理されたウエハWの全数について検査ユニット15で所定の検査を行うようにすると、塗布現像処理や検査の種類により、検査ユニット15のスループットが塗布現像装置1Aのスループットよりも遅くため、検査ユニット15が全体のスループットを悪化させてしまうという恐れがある。
【0009】
ここで検査ユニット15のスループットを塗布現像装置1Aのスループットに合わせて処理全体のスループットを向上させるために、ウエハWの全数を検査するのではなく、所定枚数毎に抜き取り検査を行うことが考えられる。しかしながら塗布現像装置1Aに検査ユニット15を組み込み、このユニット15にウエハWを搬送手段にて自動的に搬送するようにした場合、検査を行うウエハWと検査を行わないウエハWがあるので、スループットを向上させようとすると、ウエハWの搬送の制御が困難になるという問題がある。
【0010】
つまり抜き取り検査を行うウエハWの次のウエハWは、前のウエハWが検査を行なっている間に、検査の次の工程に搬送されることになるが、このように抜き取り検査を行わないウエハWが検査を行うウエハWを飛び越して検査の次の工程を行ない、最後にはカセットCに元の順序で戻されるように、ウエハWの搬送を制御しなくてはならない。この場合例えばウエハWに順番を示すIDを付けておき、予め設定された順番毎に検査を行うように搬送を制御することも考えられるが、実際にはこのような搬送制御はかなり困難である。
【0011】
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、基板に対して基板処理部にて処理を行い、処理後の基板の検査を行うにあたり、スループットの向上を図れ、また基板の抜き取り検査を行うことができる装置及び方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
このため本発明の基板処理装置は、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に隣接して設けられ、基板に対して処理液を塗布する基板処理部と、この基板処理部に対して前記基板カセット内に配列されている基板の配列の順序に従って基板の搬送を行うと共に、前記受け渡し手段との間で前記基板カセット内に配列されている基板の配列の順序に従って基板の受け渡しを行う主基板搬送手段と、を含む処理ステ−ションと、
前記基板カセット内の基板から選択された検査用基板に対して前記基板処理部の処理状態を検査する検査部と、
前記基板処理部にて処理され、前記検査部にて検査しようとする検査用基板を載置し、また検査部にて検査済みの検査用基板を載置するための検査基板載置部と、
前記基板処理部にて処理され、前記検査用基板よりも基板カセットに配列されている順序が後ろで、かつ前記検査部で検査を行わない基板を、前記配列の順序で載置するための基板載置部と、
前記検査基板載置部から検査済みの検査用基板を搬出した後、前記基板載置部から検査を行わない基板を、基板カセット内に配列されている基板の順序で搬送する基板搬送手段と、を含むことを特徴とする。
【0013】
このような構成では、基板処理装置に検査部を組み込んでいるので、外部に検査部を設ける場合に比べて、基板の搬送の手間がなく、搬送時間も短いので、スループットの向上を図ることができる。
【0014】
また上述の装置では、複数の基板を収納した基板カセットの基板を、基板カセットに配列されている順序で、基板に対して処理液を塗布する基板処理部に搬送し、この基板に対して、搬送された順序で処理を行なう工程と、
前記基板処理部にて処理された基板を当該基板処理部から搬出する工程と、
前記基板処理部から搬出された基板のうち、所定枚数毎に選ばれる検査用基板を検査部に搬送して、基板処理部の処理状態を検査する工程と、
検査部の処理時間が、基板処理部からの基板の搬出間隔よりも長い場合に、基板処理部における基板処理が終了してこの基板処理部から搬出された、前記検査用基板よりも基板カセットに配列されている順序が後ろで、かつ前記検査部で検査を行わない基板を、前記配列の順序で基板載置部に順次搬送し、載置して、検査部における検査用基板の検査が終了するまで待機させる工程と、
前記検査部における検査が終了した検査用基板を検査部から搬出する工程と、 前記検査用基板を検査部から搬出した後、前記基板載置部に載置された基板を、基板カセットに配列されている順序で基板載置部から搬出する工程と、を含むことを特徴とする基板処理方法が実施される。
【0015】
このような発明では、基板処理部で処理された基板に対して抜き取り検査を行う場合であって、検査部の処理時間が、基板処理部への基板の搬送間隔よりも長い場合においても、検査用基板が検査を行っている間、検査を行わない基板を基板載置部にて待機させておくことにより、面倒な抜き取り検査用の搬送プログラムを用意することなく、基板を基板カセットの配列順序に従ってカセットCに戻すことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の基板処理装置を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はこの実施の形態に係る塗布現像装置100を露光装置200に接続してなる塗布現像システムの全体の概略を示す斜視図、図2はこのシステムの内部を示す平面図であって、図中S1はカセットステ−ション、S2は処理ステ−ション、S3はインタ−フェイスステ−ションである。
【0017】
カセットステ−ションS1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)Cが搬入出されるように構成されており、例えば4個のカセットC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Cと、後述する処理ステ−ションS2の受け渡し部との間でウエハ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22とを備えている。受け渡しアーム22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。
【0018】
処理ステ−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(図中X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。そして基板処理部をなす現像ユニット31及び塗布ユニット32と、基板の処理状態を検査するための複数の検査部を含む検査ユニット4と、主基板搬送手段MAと、棚ユニットRと、を備えており、カセットステーションS1とインタ−フェイスステ−ションS3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S2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又は冷却する処理と、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。
【0019】
このような処理ステーションS2のレイアウトの一例について説明すると、例えば中央に主基板搬送手段MAが設けられており、この主基板搬送手段MAの、カセットステージ21から奥を見て前後には、夫々棚ユニットR1,R2が設けられている。
【0020】
またカセットステージ21から奥を見て例えば右側には、現像ユニット31,塗布ユニット32,検査ユニット4を備えた処理ユニットUが2段に亘って設けられている。この例では、上段側に1個の現像ユニット31と1個の検査ユニット4が設けられ、下段側に2個の塗布ユニット32が設けられている。前記主基板搬送手段MAは、前記現像ユニット31,塗布ユニット32,検査ユニット4,棚ユニットR1,R2との間でウエハWの受け渡しを行う役割を果たすものであり、後述するように昇降自在、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。なお図1では便宜上主基板搬送手段MAは省略してある。
前記検査ユニット4は、例えば図3の斜視図、図4の断面図に示すように、検査装置40と、前記主基板搬送手段MAとの間でウエハWの受け渡しを行うための受け渡しステージ5と、この受け渡しステージ5と検査装置40との間でウエハWを搬送するための専用の補助基板搬送手段をなす補助アームAと、を備えている。
【0021】
前記受け渡しステージ5は、前記主基板搬送手段MAとの間でウエハWの受け渡しを行う検査用基板載置部をなすものであり、主基板搬送手段MAがアクセス可能な位置に配置されている。またこの受け渡しステージ5は、例えばウエハWを収納できる大きさの容器51の上部に、前記主基板搬送手段MAの後述するアーム71と、前記補助アームAのアームA1が当該受け渡しステージ5との間でウエハWの受け渡しを行う位置に進出したときに、これらアーム71,A1と干渉しない位置に形成された複数個例えば3個の突部51aを備えて構成されている。
【0022】
そしてこの受け渡しステージ5と主基板搬送手段MA及び補助アームAとの間では、ウエハWを保持したアーム71,A1が突部51aの上方側から下降して突部51aにウエハWを受け渡し、またアーム71,A1が突部51a上のウエハWの下方側から上昇して当該突部51a上のウエハWをすくい取って受け取るようになっている。このため突部51aの高さは、突部51aがウエハWを保持したときに、前記アーム71,A1がこのウエハWの下側に進退できるように、アーム71,A1の厚さよりも所定分大きくなっている。
【0023】
この受け渡しステージ5の下方側つまり前記容器51は、例えば所定枚数のウエハWを棚状に保持するウエハ載置部50として構成されている。このウエハ載置部50は基板載置部をなすものであり、主基板搬送手段MAとの間でウエハWの受け渡しを行うために、例えば主基板搬送手段MAによりアクセスできるように、前記容器51の主基板搬送手段MAに対する面は開口され、この内部にウエハWの周縁部を保持する棚部52が縦に所定間隔で形成されており、これによりウエハWが縦に配列された状態で保持されるようになっている。
【0024】
そしてこのウエハ載置部50と主基板搬送手段MAとの間では、ウエハWを保持したアーム71が棚部52の上方側から下降して棚部52にウエハWを受け渡し、またアーム71が棚部52上のウエハWの下方側から上昇して当該棚部52上のウエハWをすくい取って受け取るようになっている。このため棚部52の大きさ及び配列間隔は、前記アーム71との間でウエハWの受け渡しを行う際に、当該アーム71と干渉しないように設定されている。またウエハ載置部50の棚部52の数は、検査処理に要する時間と塗布現像装置100におけるウエハWの搬送間隔に基づいて決定される。
【0025】
前記検査装置40は、この例では複数個例えば3個の検査部41(41A,41B,41C)を備えており、これらは、補助アームAがアクセスできる位置に設けられている。なお図3は図示の便宜上、受け渡しステージ5と検査装置40との間でウエハWの受け渡しが行われる様子をイメージで示している。
【0026】
この例では、3つの検査部41として、例えば現像線幅を検査する線幅検査装置41A、上層部のレジストパターンと下地パターンの重なり具合を検査する重なり検査装置41B、レジスト膜の表面の傷(スクラッチ検出)や、レジスト液の塗布時に混入する異物の有無(コメット検出)、現像ムラ、現像処理後の現像欠陥等を検査する欠陥検査装置41Cが割り当てられており、各検査部41A,41B,41Cには受け渡しステージ50との間で補助アームAにより夫々ウエハWの搬出入口42A,42B,42C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。
【0027】
前記線幅検査装置41A,重なり検査装置41B、欠陥検査装置41Cは、例えばCCDカメラによる撮像により前記所定の検査を行うものであり、これら装置の一例について図5に基づいて説明すると、例えばウエハWの搬送口42を備えた筐体43と、この筐体43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44と、この回転載置台44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45と、照明手段46と、を備え、このCCDカメラ45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45は固定されていて、ウエハWの載置台44側がX,Y,Z方向に移動できる構成であってもよい。
【0028】
前記補助アームAは、例えば受け渡しステージと各検査部41との間でウエハWの受け渡しを行うものであり、受け渡しアーム22と同様に、アームA1が昇降自在、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。
【0029】
ここで検査ユニット4は、必ずしも処理ユニットUの中に組み込む必要はなく、主基板搬送手段MAが受け渡しステージ5にアクセスできる位置であれば、処理ステーションS2内のどこにレイアウトするようにしてもよい。また検査ユニット4の構成は、受け渡しステージ5を介して主基板搬送手段MAと検査部41との間でウエハWを搬送する構成であればよく、検査部41の数は3個以上或いは3個以下であってもよい。さらに検査部41の種類も上述の例に限らず、例えば膜厚検査装置や、露光により生じるパターンの位置ズレを検査するデフォーカス検査装置、ウエハに付着したパーティクル数を検出するパーティクル検査装置、ウエハの表面から飛び出したレジスト液の溶剤がウエハに再付着しているか否かを検査するスプラッシュバック検査装置、ウエハ表面の同一場所に同一の形状で現れる共通欠陥を検出する共通欠陥検出装置、現像処理後のウエハに残るレジスト残査を検出するスカム検出装置、クランプリング検査装置、NO RESIST検査装置、NO DEVLOP検査装置等を組み込むようにしてもよい。さらにまた受け渡しステージ5のみならず各検査部41に対しても主基板搬送手段MAによりウエハWの受け渡しを行うようにしてもよい。
【0030】
前記棚ユニットR1は、図6に示すように、ウエハWを加熱する加熱部61と、ウエハWを冷却する冷却部62、ウエハ表面を疎水化する疎水化部63と、カセットステーションS1の受け渡しアーム22と当該ステーションS2の主基板搬送手段MA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64と、ウエハWの位置合わせを行うアライメント部65等とを縦に配列して構成されている。また棚ユニットR2は、ウエハWを加熱し、次いで冷却する複数のCHP装置66(Chilling Hot Plate Process Station)と、後述するインターフェイスステーションS3の搬送アームと当該ステーションS2の主基板搬送手段MA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67等とが縦に配列されている。なお図6に示す割り当てはイメー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く、例えば加熱部と冷却部とを別々の棚に分けるようにしてもよい。また例えばカセットステージ21から奥を見て左側に、ガイドレールに沿ってスライド可能に構成された、前記棚ユニットR1,R2と同様な棚ユニットを設けるようにしてもよい。
【0031】
また現像ユニット31について例えば図7に基づいて説明すると、33はカップであり、このカップ33内に真空吸着機能を有する回転自在なスピンチャック34が設けられている。このスピンチャック34は昇降機構35により昇降自在に構成されており、カップ33の上方側に位置しているときに、前記主基板搬送手段MA1の後述するア−ム71との間でウエハWの受け渡しが行われる。
【0032】
このウエハWの受け渡しについては、ア−ム71上のウエハWをカップ33の上方側にてスピンチャック34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34側からア−ム71に受け渡される。36は処理液の吐出ノズル、37は処理液供給管、38はノズルを水平移動させる支持ア−ムである。
【0033】
前記吐出ノズル36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34上のウエハWの表面に吐出ノズル36から現像液を吐出し、スピンチャック34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。
【0034】
また塗布ユニット32は現像ユニット31とほぼ同一の構成であるが、塗布ユニット32は吐出ノズル36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34上のウエハWの表面に吐出ノズル36から処理液であるレジスト液を滴下し、スピンチャック34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。
【0035】
前記主基板搬送手段MA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71と、このア−ム71を進退自在に支持する基台72と、この基台72を昇降自在に支持する一対の案内レ−ル73,74と、を備えており、これら案内レ−ル73,74を回転駆動部75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。
【0036】
このように構成された処理ステーションS2では、主基板搬送手段MAにより塗布ユニット31,現像ユニット32,検査ユニット4の受け渡しステージ5,棚ユニットRの各部に対してアクセスされるが、このアクセスのタイミング及び塗布ユニット31や現像ユニット32、検査ユニット4や棚ユニットRの各部での処理の開始及び終了のタイミング等の一連の制御は、図示しない制御部に格納されたプログラムにより実行される。
【0037】
処理ステ−ションSのX方向の隣にはインタ−フェイスステ−ションS3が接続され、このインタ−フェイスステ−ションS3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200が接続されている。インタ−フェイスステ−ションS3は、処理ステ−ションS2と露光装置200との間でウエハWの受け渡しを行うための搬送アーム76を備えており、この搬送アーム76は、処理ステーションS2の棚ユニットR2の受け渡し部67と露光装置200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】
続いて上述の装置にて実施される本発明方法について、所定枚数毎、例えばカセットC毎に、カセットCの1番目のウエハWに対して、現像処理後に所定の検査を行なう場合であって、検査部ユニット4のスループットが60枚/hであり、塗布現像装置100のスループットが150枚/hである場合を例にして説明する。
【0039】
この例では特許請求の範囲でいう検査部の処理時間は、検査ユニット4のスループット、基板処理部からの基板の搬出間隔は、塗布現像装置100のスループットに相当し、検査ユニット4のスループットが60枚/hということは、1枚のウエハWの検査処理に要する時間が60秒であり、塗布現像装置100のスループットが150枚/hということは、塗布現像装置100のウエハWの搬送間隔が24秒ということである。
【0040】
なおこの例では検査ユニット4のスループットとは、受け渡しステージ5上のウエハWが線幅検査装置41A,重なり検査装置41B,マクロ欠陥検査装置41Cに順次搬送されて全ての処理を行ない、受け渡しステージ5に戻されるまでの時間を想定して算出してある。
【0041】
先ず塗布現像装置100におけるウエハWの流れについて説明すると、処理前の例えば25枚のウエハWを収納したカセットCは、自動搬送ロボット(あるいは作業者)によりカセットステ−ジ21に搬入され、受け渡しア−ム22によりカセットC内からウエハWが取り出されて、処理ステーションS2の棚ユニットR1の受け渡し部64にカセットCの配列順序に従って順次置かれる。
【0042】
次いでこのウエハWは、処理ステーションS2の主基板搬送手段MAに受け渡され、塗布ユニット32に搬送され、ここでレジスト液が塗布された後、主基板搬送手段MAから棚ユニットR2の受け渡し部67及びインタ−フェイスステ−ションS3の搬送アーム76を経て露光装置200に搬送されて、露光が行われる。
【0043】
なおレジスト液を塗布する前には、棚ユニットRの各部において、疎水化処理、冷却処理が行われ、レジスト液を塗布した後には、加熱処理及び冷却処理が行われる。またレジストの種類によっては疎水化処理の代わりに図には記載していないユニットにて反射防止膜が塗布される。
【0044】
露光後のウエハWは逆の経路で処理ステーションS2に搬送され、現像ユニット31にて現像処理が行われる。なお現像処理の前後においても棚ユニットRのCHP装置66や加熱部61,冷却部362にて、加熱処理と冷却処理が行われる。
【0045】
こうして現像処理されたウエハWの内、例えばカセットCの1番目のウエハW1に対しては、主基板搬送手段MAにより検査ユニット4の受け渡しステージ5,補助アームAを介して検査装置40の各検査部41に順次搬送され、各部で所定の検査が行われる。この例では、所定枚数毎に選ばれる検査用ウエハWは、カセットC毎に1枚選ばれ、例えばカセットCに配列されている順番の1番目のウエハWが検査用ウエハWとなる。
【0046】
ここで本発明では、検査ユニット4におけるウエハWの搬送方法に特徴があり、続いてこの方法について説明する。カセットCの1番目の検査用ウエハW1(検査用基板に相当する)は、図9(a)に示すように、現像処理、加熱処理及び冷却処理が行われた後、主基板搬送手段MAにより検査ユニット4の受け渡しステージ5上に載置され、続いて図9(b)に示すように、補助アームAにより各検査部41に順次搬送されて、線幅検査装置41Aにて現像線幅,重なり検査装置41Bにて上層部のレジストパターンと下地パターンとの重なり具合,マクロ欠陥検査装置41Cにて現像ムラ、現像欠陥の検査が順次行われる。
【0047】
一方カセットCの2番目のウエハW2は、ウエハW1の検査処理に要する時間が60秒であり、塗布現像装置100のウエハWの搬送間隔が24秒であるので、図9(c)に示すように、ウエハW1が検査を行っている間、主基板搬送手段MAによりウエハ載置台50に搬送される。さらにロットの3番目のウエハW3もウエハW1の検査が終了していないので、図9(c)に示すように、ウエハW1が検査を行っている間、主基板搬送手段MAによりウエハ載置台50に搬送される。
【0048】
ここで主基板搬送手段MAによりウエハ載置台50に搬送されるウエハWの数は、検査ユニット4の検査時間と塗布現像装置100のスループットによって決定され、検査用ウエハW1が検査を行っている間に、検査前までの所定の処理が終了し、検査ユニット4の前工程から搬出されたウエハWは全て、カセットCに配列されている順序でウエハ載置台50に搬送される。
【0049】
こうして所定の検査が終了したウエハW1は、図10(a)に示すように、補助アームAにより受け渡しステージ5に搬送され、図10(b)に示すように主基板搬送手段MAにより棚ユニットRの受け渡し部を介してカセットステージ21に搬送され、検査結果が合格であれば元のカセットC、不合格であれば不合格用のカセットC1に戻される。なおウエハWは元の同一のカセットCに全て戻し、検査結果の情報はソフト側で持つようにしてもよい。
【0050】
また2番目のウエハW2及び3番目のウエハW3は、4番目のウエハW4は1番目のウエハW1から72秒遅れで搬送されるので、主基板搬送手段MAがウエハW1を搬送した後、ウエハW4の搬送の前に、図10(c),(d)に示すように、主基板搬送手段MAを介して、カセットCに配列されている順序でウエハW1と同じカセットに搬送される。そして4番目のウエハW4〜から最後のウエハWまでは、現像処理、加熱処理及び冷却処理を行った後、ウエハW1と同じカセットCにこの順序で戻される。
【0051】
この後検査合格のウエハWを含むカセットCは次工程に搬送され、検査不合格のウエハWを含むカセットC1は、例えば図示しない洗浄部に搬送されて、ここでウエハW上のレジストが溶解除去され、塗布現像装置100に搬入される前の状態に戻される。
【0052】
このように本発明では、塗布現像装置100に検査ユニット4を組み込んでいるので、外部に検査ユニットを設ける場合に比べて、ウエハWの搬送がなく、他の塗布現像装置100にて処理されたウエハWの検査を待機する必要もないので、スループットの向上を図ることができる。
【0053】
さらに塗布現像処理と検査処理を同じオペレータが監視することができ、検査結果をリアルタイムで知ることができるので、例えば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。
【0054】
さらにまた本発明では、検査ユニット4を処理ステーションS2内に組み込んでいるので、現像処理後に検査を行う場合のみならず、レジスト液の塗布処理後や露光処理後に所定の検査を行う場合であっても、プロセスフローを変更することなく検査を行うことができる。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、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200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200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。
【0055】
従って検査ユニット4を処理ステーションS2内に備える場合には、レジスト液の塗布処理後に検査を行う場合には、レジスト液の塗布処理→検査→インターフェイスステーションS3→露光装置200の経路でウエハWが搬送され、露光処理後に検査を行う場合には、露光装置200→インターフェイスステーションS3→処理ステーションS2の検査→現像処理の経路でウエハWが搬送され、現像処理後に検査を行う場合には、露光装置200→インターフェイスステーションS3→処理ステーションS2内にて現像処理→検査の経路でウエハWが搬送され、ウエハWの搬送フローを逆行することなく、何れの処理後にも所定の検査を行うことができる。
【0056】
ここでレジスト液の塗布後の検査としては、レジスト液の塗布ムラやレジスト液の膜厚の検査等があり、これらの検査は、例えば上述の欠陥検査装置41Cや図示しない膜厚検査装置にて検査される。また露光後の検査としては、露光装置にて生じるパターンの位置ズレを検査するデフォーカス検査等の露光状態の検査等があり、この検査は前記の各検査と同様にCCDカメラによる撮像により行うことができる。
【0057】
さらにまた本発明では、塗布現像装置100内で処理されたウエハWに対して抜き取り検査を行う場合であって、検査ユニット4のスループットが塗布現像装置100のスループットよりも低い場合であっても、面倒な抜き取り検査用の搬送プログラムを用意することなく、ウエハWをカセットCから搬出された順番でカセットCに戻すことができる。
【0058】
つまり検査ユニット4に、検査処理用のウエハW1の受け渡しステージ5と、検査を行わないウエハWを収納するウエハ載置部50とを別個に設け、検査処理用のウエハW1が検査部41にて検査を行っている間に、塗布現像装置100のウエハWの搬送間隔に応じて検査部の前工程から主基板搬送手段MAにより搬出されるウエハW、つまり検査用ウエハW1の2番目のウエハW2等や3番目のウエハW3をウエハW載置部50に搬送し、ここで検査用ウエハW1の検査終了を待機させ、検査用ウエハW1の検査が終わって当該ウエハW1を検査ユニット4から搬出してから、これら待機していたウエハWを検査ユニット4から搬出するようにしているので、カセットC内の順番を崩さずに検査ユニット4からウエハWを搬出することができ、これによりカセットC内に元の順番でウエハWを戻すことができる。
【0059】
ここで上述の例のように、抜き取り検査が行われる検査用ウエハWは、処理されたウエハWの内、例えば3枚以上毎に選ばれるものであり、1個のカセットC毎に1枚選ぶようにしてもよいし、1個のカセットC毎に複数枚選ぶようにしてもよい。また複数個のカセットC毎に1枚選ぶようにしてもよい。
【0060】
続いて本発明の他の実施の形態について図11に基づいて説明する。この例は、検査装置40,受け渡しステージ5,補助アームAを備えた検査ブロック8をカセットステーションS1にカセットステージ21のカセット22の配列方向(図11中Y方向)に隣接して設けた構成であり、これら検査装置40,受け渡しステージ5,補助アームAは上述の実施の形態と同様に形成されている。また処理ステーションS2には、例えば2個の現像装置31と2個の塗布ユニット32とが2段に亘って設けられている。その他の構成は上述の実施の形態と同様である。
【0061】
この例では、受け渡しステージ5に対してはカセットステーションS1の受け渡しアーム22がアクセスし、処理ステーションS2内にて例えば現像処理されたウエハWがカセットステーションS1の受け渡しアーム22を介して受け渡しステージ5に搬送され、次いで補助アームAにより検査装置40の各検査部41に搬送されて所定の検査が行われる。また検査を行わないウエハWに対しては、受け渡しアーム22により受け渡しステージ5の下方側に設けられたウエハ載置部50に載置される。
【0062】
このような構成においても、塗布現像装置100内で処理されたウエハWに対して抜き取り検査を行う場合であって、検査ブロック8のスループットが塗布現像装置100のスループットよりも低い場合であっても、面倒な抜き取り検査用の搬送プログラムを用意することなく、ウエハWをカセットCから搬出された順番でカセットCに戻すことができる。
【0063】
以上において本発明は、現像処理後に現像処理の処理状態を検査する場合のみならず、レジスト塗布後にレジスト処理の処理状態を検査する場合や、露光後に露光処理の処理状態を検査する場合にも適用できる。
【0064】
また本発明の構成としては、受け渡しステージ5とウエハ載置部50とを別個に設けるようにしてもよいし、ウエハ載置部50の二つの面を開口して主基板搬送手段MAとは別の開口面から補助アームAがアクセスできるようにし、ウエハ載置部50の一部例えば最上棚あるいは最下棚を受け渡しステージ5として利用するようにしてもよく、受け渡しステージ5に搬入用のステージと搬出用のステージを別個に備えるようにしてもよい。なおウエハ載置部50の構成は、ウエハWを載置できる構成であればよく、例えば受け渡しステージ5と同じように構成してもよい。
【0065】
さらに図2と同様に構成された検査ユニット4をインターフェイスステーションS3に設けるようにしてもよく、この場合には搬送アーム76により受け渡しステージ5及びウエハ載置部50にウエハWが受け渡される。さらにまた図11と同様に構成された検査ブロック8を処理ステーションS2とインターフェイスステーションS3との間に設けるようにしてもよい。
【0066】
さらに本発明は、処理されたウエハWに対して抜き取り検査を行う場合であって、検査ユニット4のスループットが塗布現像装置100のスループットより高い場合であっても適用でき、この場合にはウエハ載置部50へのウエハWの搬送を行なう必要がない。さらに処理されたウエハWの全数について検査をする場合には、検査を待機するウエハWをウエハ載置部50に搬送するようにしてもよく、この場合には主基板搬送手段MAにより例えば受け渡しステージ5とウエハ載置部50との間でウエハWの受け渡しが行われる。
【0067】
この際検査部としては、線幅検査装置や重なり検査装置、欠陥検査装置の他、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。
【0068】
さらにまた処理ユニットUに割り当てられる基板処理部としては塗布ユニット32や現像ユニット31以外に例えば反射防止膜形成ユニット等であってもよく、これらの数も自由に設定できる。
【0069】
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。
【0070】
【発明の効果】
本発明は、検査部を基板処理装置に設けることにより、基板処理から検査に亘る作業時間の短縮とを図り、スループットを向上させることができる。また他の発明では、処理された基板に対して抜き取り検査を行う場合に、面倒な搬送プログラムを用意することなく、検査後も基板カセットに配列されている順序で搬送することができる。
【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ユニットを示す斜視図である。
【図4】前記検査ユニット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】棚ユニットと処理ユニットの一例を示す斜視図である。
【図7】塗布ユニットを示す断面図である。
【図8】主基板搬送手段を示す斜視図である。
【図9】前記塗布現像装置で実施される本発明方法を説明するための工程図である。
【図10】前記塗布現像装置で実施される本発明方法を説明するための工程図である。
【図11】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12】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 処理ステーション
S3 インタ−フェイスステ−ション
MA 主基板搬送手段
A 補助アーム
100 塗布現像装置
200 露光装置
31 塗布ユニット
32 現像ユニット
4 検査ユニット
41 検査部
5 受け渡しステージ
50 ウエハ載置部
8 塗布ブロック

Claims (13)

  1. 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に隣接して設けられ、基板に対して処理液を塗布する基板処理部と、この基板処理部に対して前記基板カセット内に配列されている基板の配列の順序に従って基板の搬送を行うと共に、前記受け渡し手段との間で前記基板カセット内に配列されている基板の配列の順序に従って基板の受け渡しを行う主基板搬送手段と、を含む処理ステ−ションと、
    前記基板カセット内の基板から選択された検査用基板に対して前記基板処理部の処理状態を検査する検査部と、
    前記基板処理部にて処理され、前記検査部にて検査しようとする検査用基板を載置し、また検査部にて検査済みの検査用基板を載置するための検査基板載置部と、
    前記基板処理部にて処理され、前記検査用基板よりも基板カセットに配列されている順序が後ろで、かつ前記検査部で検査を行わない基板を、前記配列の順序で載置するための基板載置部と、
    前記検査基板載置部から検査済みの検査用基板を搬出した後、前記基板載置部から検査を行わない基板を、基板カセット内に配列されている基板の順序で搬送する基板搬送手段と、を含むことを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記検査部と、前記検査基板載置部との間で基板の受け渡しを行うための補助基板搬送手段が設けられていることを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
  3. 前記検査部と、前記検査基板載置部と、前記基板載置部と、は処理ステーションに設けられており、前記基板搬送手段は前記主基板搬送手段よりなり、この主基板搬送手段により前記検査基板載置部に対して前記基板処理部にて処理された検査用基板の受け渡しを行うことを特徴とする請求項1又は2記載の基板処理装置。
  4. 前記検査部と、前記検査基板載置部と、前記基板載置部と、は、前記カセットステーションに隣接して設けられており、前記基板搬送手段は前記受け渡し手段よりなり、この受け渡し手段により前記検査基板載置部に対して前記基板処理部にて処理された検査用基板の受け渡しを行うことを特徴とする請求項1又は2記載の基板処理装置。
  5. 前記検査部は、複数種類の検査を行うように、複数上下に積まれて配置されていることを特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載の基板処理装置。
  6. 前記処理ステーションの基板処理部の少なくとも一つは、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塗布して現像処理を行うものであり、前記検査部の少なくとも一つは、基板に対して現像処理の処理状態を検査するものであることを特徴とする請求項1ないし5の何れかに記載の基板処理装置。
  7. 前記処理ステーションの基板処理部の少なくとも一つは、基板に対してレジスト液を塗布するものであり、前記検査部の少なくとも一つは、基板に対してレジスト液の塗布状態を検査するものであることを特徴とする請求項1ないし6の何れかに記載の基板処理装置。
  8. 前記検査部は、基板に形成されたレジストパターンの線幅を測定するものであることを特徴とする請求項6記載の基板処理装置。
  9. 前記検査部は、基板に形成されたレジストパターンと下地パターンとの重なり具合を検査するものであることを特徴とする請求項6記載の基板処理装置。
  10. 前記検査部は、基板に形成された塗布膜の表面状態を検査するものであることを特徴とする請求項6又は7記載の基板処理装置。
  11. 複数の基板を収納した基板カセットの基板を、基板カセットに配列されている順序で、基板に対して処理液を塗布する基板処理部に搬送し、この基板に対して、搬送された順序で処理を行なう工程と、
    前記基板処理部にて処理された基板を当該基板処理部から搬出する工程と、
    前記基板処理部から搬出された基板のうち、所定枚数毎に選ばれる検査用基板を検査部に搬送して、基板処理部の処理状態を検査する工程と、
    検査部の処理時間が、基板処理部からの基板の搬出間隔よりも長い場合に、基板処理部における基板処理が終了してこの基板処理部から搬出された、前記検査用基板よりも基板カセットに配列されている順序が後ろで、かつ前記検査部で検査を行わない基板を、前記配列の順序で基板載置部に順次搬送し、載置して、検査部における検査用基板の検査が終了するまで待機させる工程と、
    前記検査部における検査が終了した検査用基板を検査部から搬出する工程と、 前記検査用基板を検査部から搬出した後、前記基板載置部に載置された基板を、基板カセットに配列されている順序で基板載置部から搬出する工程と、を含むことを特徴とする基板処理方法。
  12. 前記基板処理部では、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塗布して現像処理を行ない、前記検査部では、基板に対して現像処理の処理状態が検査されることを特徴とする請求項11記載の基板処理方法。
  13. 前記基板処理部では、基板に対してレジスト液を塗布する処理が行われ、前記検査部では、基板に対してレジスト液の塗布状態の検査が行われることを特徴とする請求項11記載の基板処理装置。
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