JP3811409B2

JP3811409B2 - 処理装置

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Publication number: JP3811409B2
Application number: JP2002035897A
Authority: JP
Inventors: 義雄木村
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2002-02-13
Filing date: 2002-02-13
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2022-02-13
Also published as: JP2003243281A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，基板の処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体デバイスの製造プロセスでは，ウェハ表面にレジスト液を塗布するレジスト塗布処理，ウェハに所定のパターンを照射して露光する露光処理，露光後のウェハに対して現像を行う現像処理，ウェハ上に形成された薄膜を食刻するエッチング処理，ウェハ上に付着した不純物又はレジストパターンを除去する剥離洗浄処理等が行われる。従来これらの処理は，それぞれ別個の処理ユニットで行われるが，これらの処理ユニットのうち，塗布処理を行う塗布処理ユニットや現像処理を行う現像処理ユニット等で構成される装置と，そこに接続される露光処理を行う露光処理ユニットとで，一つの塗布現像処理装置を構成していた。また，エッチング処理，洗浄処理は，例えば単独のエッチング装置，洗浄処理装置で行われていた。
【０００３】
上述の各種処理は，その精度が周りの処理環境に大きく左右されるので，厳密に制御された雰囲気，例えば清浄で，かつ所定の温度，湿度の制御された雰囲気内で行われなければならない。このため，上述の塗布現像処理装置では，その上部に清浄で所定の温度，湿度に調節された気体を供給する気体供給機構が設けられており，その下部には，処理装置内に供給された気体を排気する排気機構が設けられている。この気体供給機構と排気機構により，塗布現像処理装置全体にダウンフローが形成され，所定の処理環境が維持されていた。また，塗布現像処理装置から排気された気体は，不純物等が除去された後，所定の温度，湿度に調節され，再度塗布現像処理装置の上部から供給されていた。また，エッチング装置に関しては，複数のエッチング装置が同じ向きに並べられ，当該各エッチング装置のウェハの出し入れ部がクリーンルーム内に設置されていた。このため，エッチング処理前後のウェハの清浄度が確保されていた。また，同様に洗浄処理装置もクリーンルーム内で使用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，このようにエッチング装置の前記出し入れ部，洗浄処理装置等の設置されたクリーンルームや塗布現像処理装置全体の雰囲気を制御すると，その雰囲気制御範囲が広いので，所定気体の供給量，排気量が多くなる。このため，気体の消費量が多くなり，さらに気体を供給排気するにあたってのファン，気体の温湿度調節器，不純物除去器等にかかる電力量が多くなるので，クリーンルーム，塗布現像処理装置全体のランニングコストが増大していた。また，塗布現像処理装置では，排気される気体も多く，空調気体の回収率が低いため，一度使用した気体を循環させ再利用したとしても，新しい気体を多量に補充しなければならず，気体の消費量は，依然として多かった。さらに，この塗布現像処理装置外への気体漏れや，外気の塗布現像処理装置への進入は，塗布現像処理装置内の処理環境に影響を与え，厳密な雰囲気制御が困難になっていた。
【０００５】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，塗布処理，露光処理，現像処理，エッチング処理，洗浄処理等の一連の処理において，低コストで，かつ高精度な雰囲気制御を実現できる基板の処理装置を提供することをその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば，基板に対して複数の処理を行う処理装置であって，所定の雰囲気に維持可能で，かつ当該雰囲気が循環可能な閉鎖通路を備え，当該閉鎖通路内に，この処理装置に搬入された基板を載置する搬入載置部と，基板に対して塗布液を塗布して塗布処理を行う塗布処理部と，基板に対して露光処理を行う露光処理部と，基板に対して現像処理を行う現像処理部と，基板に対してエッチング処理を行うエッチング処理部と，基板に対して洗浄処理を行う洗浄処理部と，この処理装置から搬出される基板を載置する搬出載置部と，がこの順番で当該閉鎖通路に沿って配置され，さらに，前記搬入載置部の基板を，前記各処理部に前記順番で搬送し前記搬出載置部に戻すことのできる搬送手段を備え，前記閉鎖通路は，平面から見て略環状に形成されており，作業員が前記略環状の閉鎖通路の内側に出入りするための出入り口を備え，前記閉鎖通路の内側の側壁には，閉鎖通路内の前記処理部又は／及び前記搬送手段のメンテナンスを行うための扉が設けられていることを特徴とする処理装置が提供される。
【０００７】
この発明によれば，塗布処理部，露光処理部，現像処理部，洗浄処理部等の処理部が同じ閉鎖通路内に配置されているので，従来に比べて雰囲気制御が容易であり，処理中若しくは処理前後の環境を厳密に制御できる。特に，塗布処理，露光処理，現像処理は，厳密な雰囲気制御が要求されるので，その効果は大きい。また，前記各処理部は閉鎖通路内に納められているので，処理部周辺の雰囲気が処理装置外に漏れることが少なく，例えばその分雰囲気維持のための気体の供給量を減らすことができるので，気体供給装置等のエネルギ消費量を低減できる。さらに，閉鎖通路が環状で，閉鎖通路内の雰囲気を循環させることができるので，この観点からも気体の供給量を減らし，この結果，必要エネルギーの低減が図られる。
また，かかる場合，作業員が閉鎖通路の内側からメンテナンス作業を行うことができる。したがって，環状の閉鎖通路を備えた前記処理装置においても，メンテナンス作業を好適に行うことができる。なお，ここでいう「略環状」には，リング状のもののみならず，多角形の枠形状，例えば長方形の枠形状も含まれる。
【０００８】
前記搬送手段は，前記搬入載置部と搬出載置部との間で基板を搬送できるようにしてもよい。これにより，基板を閉鎖通路内で循環させ，例えば塗布処理から始まって洗浄処理で終わる一連の処理を，複数回行うことができる。したがって，例えば一連の処理の途中で不良が発覚した基板を洗浄処理部において元の未処理の状態に戻し，当該基板を前記搬入載置部側に搬送して，基板に再度一連の処理を施すことが可能になる。また，このような繰り返し処理を，基板を閉鎖通路内から出さずに行うことができるので，基板に不純物が付着すること等を防止できる。
前記処理装置は，前記閉鎖通路内に所定の気体を供給する気体供給装置を備えていてもよい。これにより，閉鎖通路内の雰囲気を一定の雰囲気に維持することができる。
また，別の観点による本発明は，基板に対して複数の処理を行う処理装置であって，所定の雰囲気に維持可能で，かつ当該雰囲気が循環可能な閉鎖通路を備え，当該閉鎖通路内には，この処理装置に搬入された基板を載置する搬入載置部と，基板に対して塗布液を塗布して塗布処理を行う塗布処理部と，基板に対して露光処理を行う露光処理部と，基板に対して現像処理を行う現像処理部と，基板に対してエッチング処理を行うエッチング処理部と，基板に対して洗浄処理を行う洗浄処理部と，この処理装置から搬出される基板を載置する搬出載置部と，がこの順番に当該閉鎖通路に沿って配置され，さらに，前記搬入載置部の基板を，前記各処理部に前記順番で搬送し前記搬出載置部に戻すことのできる搬送手段を備え，前記閉鎖通路は，平面から見て略環状に形成されており，前記閉鎖通路内の搬入載置部と搬出載置部との間には，仕切板が設けられ，前記閉鎖通路内の仕切板の搬入載置部側には，前記閉鎖通路内に所定の気体を供給する供給管が接続され，前記閉鎖通路内の仕切板の搬出載置部側には，前記閉鎖通路内の気体を吸引する吸引管が接続されていることを特徴とする。
また，前記仕切板には，基板を通過させるための通過口が設けられ，前記搬送手段は，前記搬入載置部と搬出載置部との間で基板を搬送できてもよい。
前記処理装置は，作業員が前記略環状の閉鎖通路の内側に出入りするための出入り口を備えていてもよい。
【０００９】
参考例として，基板に対して複数の処理を行う処理装置であって，所定の雰囲気に維持可能で，かつ当該雰囲気が循環可能な閉鎖通路を備え，当該閉鎖通路内には，基板に対して塗布液を塗布して塗布処理を行う塗布処理部と，基板に対して露光処理を行う露光処理部と，基板に対して現像処理を行う現像処理部と，基板に対してエッチング処理を行うエッチング処理部と，基板に対して洗浄処理を行う洗浄処理部と，がこの順番に配置され，さらに，前記閉鎖通路内に基板を搬入するための搬入口と，前記閉鎖通路内から基板を搬出するための搬出口と，前記搬入口から搬入された基板を前記各処理部に前記順番で搬送し前記搬出口から搬出できる搬送手段と，を備え，前記搬出口と搬入口には，シャッタが設けられていることを特徴とする処理装置が提供される。
【００１０】
この例によれば，各処理部が閉鎖通路内に設けられているので，各処理部の雰囲気制御がより簡単になり，厳密な雰囲気制御が可能になる。また，各処理部が閉鎖通路に覆われ，かつ閉鎖通路内の雰囲気が循環可能であるので，雰囲気制御のための気体の供給量を低減することができ，この結果例えば気体供給装置等の電力消費量を低減できる。また，基板の搬入出口にシャッタが設けられているので，雰囲気維持がより厳密により簡単に行われ，電力消費量をさらに低減できる。
【００１１】
本発明の処理装置は，前記閉鎖通路内に基板を搬入するための搬入口と，前記閉鎖通路内から基板を搬出するための搬出口を備え，前記搬出口と搬入口には，シャッタが設けられていてもよい。
前記閉鎖通路内には，前記洗浄処理の終了した基板を待機させる待機部が備えられ，前記搬送手段は，前記待機部の基板を前記各処理部に前記順番で搬送できるようにしてもよい。これにより，例えば一連の処理の途中で不良が発覚した基板に対し洗浄処理を施して，当該基板を未処理の状態に戻した後，当該基板を一旦閉鎖通路内で待機させ，その後所定のタイミングで再度一連の処理をやり直すことができる。
【００１２】
前記搬送手段は，前記閉鎖通路内に備えられていてもよい。このように搬送手段を閉鎖通路内に設けることにより，搬送手段が閉鎖通路に出入りすることがないので，閉鎖通路の気密性が向上する。したがって，基板の処理をより厳密に制御された雰囲気内で行うことができる。
【００１４】
前記閉鎖通路内には，基板に対して所定の検査を行う検査部が備えられていてもよい。これにより，基板の検査を一連の処理の途中で行うことができる。また，当該検査を閉鎖通路内で行うことができるので，基板の汚染を防止できる。また，検査部は，前記現像処理部と前記エッチング処理部との間に配置されていてもよい。かかる場合，現像処理が行われた後で，エッチング処理が開始される前に基板の検査を行うことができる。エッチング処理が行われると，基板上に形成されている下地膜が蝕刻され，その後基板上のレジスト膜等の塗布膜を剥離し洗浄しても基板を未処理の状態に戻すことが困難なので，塗布，現像処理の不良をエッチング処理の前に検出することは有効である。なお，前記所定の検査には，塗布処理で基板表面に形成された塗布膜の厚みを測定する膜厚検査，現像処理後の現像線幅を検査する線幅検査，基板の表面欠陥を検出する欠陥検査，基板の下地膜と露光パターンとの重なり具合を検査する重なり検査等が含まれる。
【００１５】
また，前記検査部は，前記エッチング処理が行われる前の基板を検査できるものであり，この処理装置は，当該検査部の検査結果に基づいて，当該検査された基板を前記エッチング処理部に搬送するか，若しくは前記洗浄処理部に搬送するかを選択できる制御装置を備えていてもよい。この制御装置によって，検査結果で不良と判定された基板を洗浄処理部に搬送し，良と判定された基板をエッチング処理部に搬送することができる。したがって，洗浄処理部に搬送された不良の基板は，例えば基板上の塗布膜等が剥離洗浄され，未処理の状態に戻された後，再度基板の一連の処理を初めからやり直すことができる。一方，エッチング装置に搬送された基板は，一連の処理の続きを行うことができる。
【００１６】
前記処理装置は，前記検査部の検査結果に基づいて，前記各処理部の処理条件を変更する制御装置を備えていてもよい。かかる場合，各処理部の適正化が図られ，歩留まりの向上が図られる。なお，前記処理条件には，塗布処理部の基板保持部の回転数，当該基板保持部の加速度，塗布液を供給するノズルの位置，現像処理部の現像時間，現像液温度，露光処理部における光源の光線の強さ，露光時間，光源と基板との位置合わせ，光源の焦点位置と基板との距離等が含まれる。
【００１８】
前記閉鎖通路には，閉鎖通路内の前記処理部又は／及び前記搬送手段のメンテナンスを行うための扉が設けられていてもよい。かかる場合，閉鎖通路内に配置された各処理部や搬送手段のメンテナンスを適切に行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本実施の形態にかかる処理装置としてのウェハ製造装置１の構成の概略を示す斜視図であり，図２は，ウェハ製造装置１の構成の概略を示す平面図である。
【００２０】
図１及び図２に示すようにウェハ製造装置１は，所定の雰囲気に維持可能で，当該雰囲気が循環可能な閉鎖通路としてのダクト２を備えている。ダクト２は，例えば断面が方形に形成された直線状の４つの通路２ａ〜２ｄからなり，この４つの通路２ａ〜２ｄを平面から見て長方形の４辺上に配置し，通路２ａ〜２ｄを順に連結した形状を有している。
【００２１】
通路２ａには，図２に示すように例えばこのウェハ製造装置１に対してウェハＷを搬入出するための搬入出部１０が設けられている。搬入出部１０は，例えば複数の未処理のウェハＷを収容するカセットを載置する搬入載置部としての搬入ステージ１１と，処理の終了したウェハＷを収容するカセットを載置する搬出載置部としての搬出ステージ１２とを備えている。搬入ステージ１１は，例えばウェハ製造装置１の正面側（図２の下方向；Ｘ方向負方向側）で，搬出ステージ１２は，ウェハ製造装置１の背面側（図２の上方向；Ｘ方向正方向側）に配置されている。この搬入ステージ１１，搬出ステージ１２には，それぞれ複数，例えば２つのカセットをＸ方向に一列に載置することができる。なお，搬入ステージ１１と搬出ステージ１２上に載置されるカセットは，Ｘ方向負方向側から順にカセットＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３，Ｃ_４とする。
【００２２】
そして，ダクト２の外側面２ｅであって，この搬入ステージ１１と搬出ステージ１２に載置された各カセットに対応する位置には，カセットの搬入口１３と，搬出口１４とがそれぞれ設けられている。したがって，ウェハ製造装置１に対するウェハＷの搬入出は，カセット単位で行われる。各搬入口１３と搬出口１４には，それぞれシャッタＳが設けられており，このシャッタＳによりダクト２内の雰囲気を維持することができる。
【００２３】
通路２ａには，この通路２ａに沿って搬送レール１６が設けられており，この搬送レール１６上には，搬送装置１７が移動自在に設けられている。搬送装置１７は，例えば水平方向に伸縮自在なアームを備え，Ｚ方向（垂直方向）に移動自在で，かつθ方向（Ｚ軸を中心とする回転方向）に回転自在である。これにより，搬送装置１７は，搬送レール１６上を移動して，搬入ステージ１１上のカセット，搬出ステージ１２上のカセット，通路２ｂの後述するアドヒージョンユニット２２，２３，通路２ｄの残渣洗浄ユニット７２及び剥離洗浄ユニット７３等にアクセスし，ウェハＷを搬送できる。なお，この搬送装置１７により，搬出ステージ１２側のウェハＷを，搬入ステージ１１側に搬送することも可能である。
【００２４】
また，通路２ａの搬入ステージ１１と搬出ステージ１２との間には，作業員がダクト２の内側面２ｆの内側のメンテナンス部１８に出入りするため出入り口１９が設けられている。出入り口１９は，通路２ａの下部に設けられており，作業員は搬送レール１６の下方を潜ってメンテナンス部１８に出入りすることができる。
【００２５】
ウェハ製造装置１の正面側に位置する通路２ｂには，各種所定の処理ユニットが単段又は多段に搭載された４つの処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ４が通路２ａ側から順に設けられている。
【００２６】
通路２ａに最も近い第１の処理ユニット群Ｇ１には，例えば図３に示すようにウェハＷを冷却処理する冷却ユニット２０，２１，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョンユニット２２，２３が下から順に４段に設けられている。冷却ユニット２０，２１は，例えば所定温度に冷却された冷却板上にウェハＷを所定時間載置させることにより冷却処理が行われるようになっている。
【００２７】
第２の処理ユニット群Ｇ２には，ウェハＷにレジスト液を塗布する塗布処理を行うための塗布処理部としての塗布処理ユニット２４，２５が下から順に２段に配置されている。この塗布処理ユニット２４，２５は，例えばウェハＷの中心部に所定量のレジスト液を供給し，当該ウェハＷを回転させ，ウェハＷ上のレジスト液をウェハＷ表面全面に拡散させることにより，ウェハＷに塗布処理を行うようになっている。
【００２８】
第３の処理ユニット群Ｇ３には，冷却ユニット３０，３１，ウェハＷを加熱処理する加熱ユニット３２，３３が下から順に４段に設けられている。加熱ユニット３２，３３は，例えば所定温度に加熱された熱板にウェハＷを載置することにより，ウェハＷに加熱処理を行うようになっている。第４の処理ユニット群Ｇ４には，ウェハＷを露光処理する露光処理部としての露光処理ユニット３４が設けられている。露光処理ユニット３４は，例えば光源から所定パターンの光線をウェハＷに照射することで，ウェハＷに露光処理するものである。この露光処理ユニット３４では，露光強度，露光時間，露光焦点（光源の焦点位置とウェハＷとの距離），露光合わせ位置（光源とウェハＷとの位置合わせ）等の所定の露光条件に従って露光処理が行われる。
【００２９】
通路２ｂには，図２に示すように例えば前記搬送装置１７と同様の機能を有する搬送装置３５が設けられており，通路２ｂに沿った搬送レール３６上を移動し，各処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ４の各処理ユニットに対してアクセスし，ウェハＷを搬送できる。
【００３０】
通路２ａのメンテナンス部１８を挟んだ反対側に位置する通路２ｃには，例えば２つの処理ユニット群Ｇ５，Ｇ６が通路２ｂ側から順に設けられている。第５の処理ユニット群Ｇ５には，図４に示すように冷却ユニット４０，４１，加熱ユニット４２，４３が下から順に設けられており，第６の処理ユニット群Ｇ６には，ウェハＷを現像処理する現像処理部としての現像処理ユニット４４，４５が下から順に設けられている。現像処理ユニット４４，４５は，例えばウェハＷ上に現像液を液盛りし，所定時間静止現像することで，ウェハＷを現像処理するものである。
【００３１】
この通路２ｃにも，図２に示すように搬送装置１７と同様の搬送装置４６が設けられており，この搬送装置４６は，通路２ｃに沿った搬送レール４７上を移動できる。搬送装置４６は，例えば処理ユニット群Ｇ５，Ｇ６内の各処理ユニットの他に，露光処理ユニット３４と後述する通路２ｄの加熱ユニット５２，５３にもアクセスでき，通路２ｃ内，通路２ｂ，２ｃ間及び通路２ｃ，２ｄ間でのウェハＷの搬送を行うことができる。
【００３２】
ウェハ製造装置１の背面側であって，通路２ｃと通路２ａを繋ぐ通路２ｄには，例えば３つの処理ユニット群Ｇ７〜Ｇ９と検査ユニット群Ｋが備えられている。これらの第７の処理ユニット群Ｇ７，検査ユニット群Ｋ，第８の処理ユニット群Ｇ８，第９の処理ユニット群Ｇ９は，通路２ｃ側から順に配置されている。第７の処理ユニット群Ｇ７には，例えば図５に示すように冷却ユニット５０，５１と加熱ユニット５２，５３が下から順に４段に設けられている。
【００３３】
検査ユニット群Ｋには，検査部としての線幅検査ユニット６０，重なり検査ユニット６１，欠陥検査ユニット６２が下から順に設けられている。
【００３４】
線幅検査ユニット６０は，例えば現像線幅を検査するものであり，重なり検査ユニット６１は，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ものである。また，欠陥検査ユニット６２は，レジスト膜の表面の傷，現像斑，現像欠陥等を検査するものである。
【００３５】
線幅検査ユニット６０は，例えば図６に示すようにウェハＷを水平に保持する保持部６４と，三次元移動自在で，ウェハＷを撮像するための撮像手段であるＣＣＤカメラ６５と，照明手段６６と，ＣＣＤカメラ６５で得られたデータを処理する処理部であるコンピュータ６７とを備えている。そして，保持部６４に保持されたウェハＷ表面をＣＣＤカメラ６５によって撮像し，当該撮像データをコンピュータ６７により解析することによって検査が行われる。この検査結果や各種データは，後述する主制御装置８０に出力できる。なお，重なり検査ユニット６１，欠陥検査ユニット６２の主な構成は，線幅検査ユニット６０と同様であり，説明を省略する。
【００３６】
第８の処理ユニット群Ｇ８には，図５に示すようにウェハＷに形成された薄膜を選択的に食刻するエッチング処理部としてのエッチングユニット７０が設けられている。このエッチングユニット７０は，例えば平行平板プラズマ発生装置にてプラズマを発生させて所定のエッチングガスをプラズマ化し，これによりウェハＷに所定のエッチング処理を行うことができる。
【００３７】
第９の処理ユニット群Ｇ９には，ウェハＷ上に付着した不純物等を残渣洗浄する洗浄処理部としての残渣洗浄ユニット７２と，ウェハＷ上に形成された薄膜を剥離洗浄するための洗浄処理部としての剥離洗浄ユニット７３が下から順に２段に設けられている。
【００３８】
通路２ｄには，図２に示すように通路２ｄに沿って搬送レール７４上を移動する搬送装置７５が備えられており，通路２ｄ内の各処理ユニット及び検査ユニット６０〜６２間のウェハＷの搬送を行うことができる。なお，搬送装置７５は，搬送装置１７と同様の機能を有し，Ｚ方向に移動し，かつθ方向にも回転できる。なお，本実施の形態における搬送手段は，搬送装置１７，３５，４６及び７５で構成される。
【００３９】
このウェハ製造装置１では，ウェハＷの塗布処理，露光処理，現像処理，エッチング処理，洗浄処理等の一連のフォト・リソ処理を，ウェハＷをダクト２に沿って順次各処理ユニットに搬送していくことにより行うことができる。
【００４０】
上述した各処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ９の各処理ユニット，検査ユニット群Ｋの各検査ユニット６０〜６２及び搬送装置１７，３５，４６，７５等は，主制御装置８０によりその動作が制御されている。すなわち主制御装置８０は，各処理ユニットにおけるユニットレシピやこのウェハ製造装置１全体の処理レシピ等を管理しており，当該ユニットレシピや処理レシピに応じて各処理ユニット，各検査ユニット，搬送装置１７，３５，４６，７５等を制御できる。
【００４１】
また，主制御装置８０には，線幅検査ユニット６０，重なり検査ユニット６１及び欠陥検査ユニット６２による検査結果に基づいて，各処理ユニットの所定のパラメータを補正する補正プログラムが組み込まれている。ここで所定のパラメータとは，例えば加熱ユニット３２，３３，４２，４３，５２，５３及び冷却ユニット２０，２１，３０，３１，４０，４１，５０，５１の各熱処理ユニットにおける設定温度，塗布処理ユニット２４，２５におけるウェハＷの回転速度，塗布処理温度，塗布液供給部であるノズル位置，露光処理ユニット３４における露光強度，露光時間，露光焦点，露光合わせ位置，現像処理ユニット４４，４５における静止現像時間，エッチングユニット７０におけるエッチング処理時間，エッチングガスの組成比等の処理条件である。そして，主制御装置８０は，この補正プログラムを適宜実行させ，検査結果に基づいた各処理ユニットのフィードバック又はフィードフォワード制御を行い，各処理ユニットにおける処理の適正化を図ることができる。
【００４２】
ダクト２上には，図１に示すようにダクト２内に所定の温度，湿度に調整された気体を供給する気体供給装置９０が設けられている。気体供給装置９０は，例えばダクト２内の気体を吸引する吸引管９１と，ダクト２に供給する気体を調整し，当該気体を所定の圧力で圧送する本体９２と，調整された気体をダクト２内に供給する供給管９３と，本体９１に新しい気体を補給する補給管９４等で構成されている。
【００４３】
本体９２は，例えば気体内の不純物を除去するフィルタ機能，気体の温度，湿度を調節する温湿度調節機能を有している。供給管９３は，例えばウェハ製造装置１の正面側のダクト側面であって，通路２ｃの延長線上に繋げられ，供給管９３の噴出口は，ウェハ製造装置１の背面側に向けられている。したがって，供給管９３から噴出された気体は，ダクト２内を反時計周りに流れる。吸引管９１は，例えばウェハ製造装置１の正面側の外側面２ｅであって，通路２ａの延長線上に繋げられており，例えばダクト２内を反時計回りで流れる気体を効率よく吸引できる。補給管９４は，例えば工場側の気体供給装置（図示せず）に接続されている。かかる構成により，ダクト２内の気体を吸引管９１から吸引し，本体９２で清浄化し，温度，湿度を調節して，供給管９３からダクト２内に戻すことができる。また，必要な場合には，新しい気体を補給管９４から補給することができる。
【００４４】
ダクト２内には，図１，図３〜５に示すように各通路２ａ〜２ｄ毎にフィルタＦが設けられている。このフィルタＦによって，例えば気体供給装置９０からダクト２内に供給された気体を清浄な状態で循環させることができる。なお，ダクト２内に，不純物を除去するフィルタを備えたファンを設けて，積極的に循環させてもよい。
【００４５】
各通路２ｂ，２ｃ，２ｄの外側面２ｅには，それぞれメンテナンス用の扉Ｍが設けられている。メンテナンス用の扉Ｍは，通路２ｂ〜２ｄ内の各処理ユニット群に対応する位置に設けられている。これにより，例えば作業員がダクト２内の各処理ユニットのメンテナンスを行うことができる。なお，各扉Ｍは，閉鎖した時にダクト２の気密性が確保されるように，例えば図示しないシール部材を備えた構造になっている。
【００４６】
また，各通路２ｂ〜２ｄの内側面２ｆ，すなわちメンテナンス部１８側にもメンテナンス用の扉Ｍが設けられており，ダクト２の内側からも各処理ユニット，各搬送装置１７，３５，４６，７５等のメンテナンス作業を行うことができる。
【００４７】
次に，以上のように構成されたウェハ製造装置１で行われる一連のフォト・リソ処理について説明する。図７は，このフォト・リソ処理のフローを示す。
【００４８】
先ず，ダクト２内には，気体供給装置９０から所定の気体，例えばエアが供給される。このときのエアは，例えば温度２３℃，湿度４５％に調節されている。ダクト２内では，例えば気体供給装置９０の供給圧力により反時計周りのエアの流れが形成される。これにより，ダクト２内は，所定のエア雰囲気に維持される。一方，吸引管９１からは，逐次ダクト２内の雰囲気が少しずつ吸引され，ダクト２内の雰囲気交換が行われている。また，ダクト２への供給圧力を排気圧力より高くし，外気に対してダクト２内を陽圧にして，外気のダクト２内への進入を防止する。
【００４９】
ダクト２内が所定の雰囲気に維持された状態で，ウェハＷの処理が開始される。先ず，シャッタＳが開放され，搬入口１３から複数の未処理のウェハＷがカセットＣ_１に収容された状態で搬入され，搬入ステージ１１上に載置される。このダクト２内へのカセットＣ_１の搬入は，例えばウェハ製造装置１の外部の搬送手段（図示しない）により行われる。カセットＣ_１の搬入が終了すると，直ちにシャッタＳが閉じられる。
【００５０】
そして，搬送装置１７によりカセットＣ_１から一枚の未処理のウェハＷが取り出され，第１の処理ユニット群Ｇ１のアドヒージョンユニット２２に搬送される。アドヒージョンユニット２２では，例えばウェハＷ上に蒸気状のHMDSが塗布され，後に塗布されるレジスト液とウェハＷとの密着性が向上される。続いてウェハＷは，搬送装置３５によって冷却ユニット２０に搬送され，所定温度に冷却される。冷却されたウェハＷは，第２の処理ユニット群Ｇ２の，例えば塗布処理ユニット２４に搬送され，ウェハＷ上にレジスト液が塗布される。この塗布処理では，レジスト液を供給されたウェハＷが所定の回転速度で回転され，ウェハＷ上にレジスト膜が形成される。
【００５１】
続いて，ウェハＷは，搬送装置３５によって第３の処理ユニット群Ｇ３の加熱ユニット３２に搬送され，ここでプリベーキング処理される。その後，ウェハＷは冷却ユニット３０に搬送され冷却処理される。第３の処理ユニット群Ｇ３で冷却処理されたウェハＷは，第４の処理ユニット群Ｇ４の露光処理ユニット３４に搬送され，光線により所定の回路パターンが露光される。露光処理が終了すると，今度は搬送装置４６によって第５の処理ユニット群Ｇ５の加熱ユニット４２に搬送され，ポストエクスポージャーベーキング処理が行われる。その後ウェハＷは，冷却ユニット４０に搬送され，所定温度に冷却される。
【００５２】
続いて，ウェハＷは，搬送装置４６によって第６の処理ユニット群Ｇ６の現像処理ユニット４４に搬送される。ここで，ウェハＷには，現像液が液盛りされ，ウェハＷは，所定時間静止現像される。現像処理が終了すると，ウェハＷは，搬送装置４６によって第７の処理ユニット群Ｇ７の加熱ユニット５０に搬送され，ポストベーキング処理された後，冷却ユニット５２に搬送され冷却される。こうして冷却処理の終了したウェハＷは，搬送装置７５により隣の検査ユニット群Ｋに搬送され，各検査ユニット６０〜６２で所定の検査が行われる。
【００５３】
各検査ユニット６０〜６２では，それぞれ線幅検査，重なり検査，欠陥検査の合否が判定される。そして，３つの検査で合格したウェハＷは，搬送装置７５により次の処理の行われる第８の処理装置群Ｇ８のエッチングユニット７０に搬送される。一方，それ以外のウェハＷ，すなわち一つの検査でも不合格のあった不良ウェハＷは，搬送装置７５により第９の処理装置群Ｇ９の剥離洗浄ユニット７３に搬送される。なお，この搬送装置７５によるウェハＷの選別搬送は，主制御装置８０により制御されている。つまり主制御装置８０は，ウェハＷの検査結果に基づいて，当該ウェハＷをエッチングユニット７０に搬送するか，剥離洗浄ユニット７３に搬送するかを選択している。
【００５４】
前記不良ウェハＷは，剥離洗浄ユニット７３においてウェハＷ上のレジスト膜が剥がされ，洗浄される。これにより，不良ウェハＷは，このフォト・リソ処理が行われる前の状態に戻される。そして，このウェハＷは，例えば搬送装置１７により，予め搬出ステージ１２に載置されている空のカセットＣ_３に一次的に収容される。そして，例えばこのロットの最後の未処理ウェハがカセットＣ_１からアドヒージョンユニット２２に搬送された後に，続けてカセットＣ_３のウェハＷが通路２ａを通って第１の処理装置群Ｇ１のアドヒージョンユニット２３に搬送される。こうして，一旦不良とされたウェハＷに対して再度一連のフォト・リソ処理が施される。なお，搬入出部１０にウェハＷを収容できるバッファを別途設け，不良ウェハＷをこのバッファに収容するようにしてもよい。
【００５５】
また，不合格のウェハＷがあった時，その検査結果が主制御装置８０に出力され，補正プログラムが実行される。そして，検査結果に基づいて所定の処理ユニットの所定のパラメータが補正される。例えば線幅検査の検査データに基づいて現像処理ユニット４４の静止現像時間や露光処理ユニット３４の露光強度が補正される。また，重なり検査の検査データに基づいて露光処理ユニット３４の露光合わせ位置が補正され，欠陥検査の検査データに基づいて塗布処理ユニット２４のノズル位置，露光処理ユニット３４の露光焦点が補正される。
【００５６】
一方，全ての検査に合格し，エッチングユニット７０に搬送されたウェハＷは，当該エッチングユニット７０において所定部分の食刻が行われる。その後，搬送装置７５により第９の処理ユニット群Ｇ９の残渣洗浄ユニット７２に搬送され，エッチング処理でウェハＷ上に付着した不純物が除去される。洗浄の終了したウェハＷは，例えば搬送装置１７により搬出ステージ１２に予め待機していたカセットＣ_４に収容される。そして，カセットＣ_４に所定枚数のウェハが収容されると，搬出口１４からカセット単位でウェハ製造装置１外に搬出され，一連のフォト・リソ処理が終了する。
【００５７】
以上の実施の形態では，環状のダクト２内に各処理ユニットを設けたので，各処理ユニットにおける処理環境を厳密に制御することができる。また，ダクト２内から外部に漏れる気体が少ないので，ダクト２内の雰囲気を制御する際の気体の供給量を減らすことができ，これに伴って気体供給装置９０等の電力消費量を削減できる。
【００５８】
また，上記気体供給装置９０により，ダクト２内の雰囲気を所定雰囲気に置換できる。ダクト２の通路２ａの下部に出入り口１９を設けたので，作業員がダクト２の内側からメンテナンスを行うことができる。ダクト２に設けられたメンテナンス用の扉Ｍにより，ダクト２内の各処理ユニットのメンテナンスを好適に行うことができる。また，搬送装置１７，３５，４６及び７５をダクト２内に設けたので，搬送時にウェハＷをダクト２外に出す必要がなく，ダクト２内の雰囲気を維持しながらウェハＷの搬送を行うことができる。
【００５９】
ダクト２内に検査ユニット６０〜６１を備えたので，ウェハＷをダクト２外に出すことなくウェハＷの検査を行うことができる。また，処理中のウェハＷの不良を迅速に検出することができる。検査結果に基づいて各処理ユニットの所定のパラメータを変更する主制御装置８０により，各種処理の適正化が図られる。
【００６０】
搬入ステージ１１と搬出ステージ１２との間でウェハＷを搬送する搬送装置１７を備えたので，検査不合格のウェハＷを元の状態に戻した後，第１の処理装置群Ｇ１のアドヒージョンユニット２２に搬送することができる。したがって，不合格のウェハＷをダクト２外に出すことなく，当該ウェハＷのフォト・リソ処理を再度やり直すことができる。このように，ウェハＷをダクト２内において循環させることによって，一連の処理を繰り返し行うことができる。上述したように不合格のウェハＷを洗浄し，元の状態に戻すようにしたので，そのウェハＷに再度処理を施すことができ，不良品となって廃棄されるウェハの数を減らすことができる。
【００６１】
なお，以上の実施の形態では，気体供給装置９０における供給管９３の噴出口の向きと供給圧によってダクト２内のエアを循環させていたが，より積極的に，処理時のウェハＷの搬送方向と同じ方向にエアを循環できるようにしてもよい。図８は，かかる一例を示すものであり，気体供給装置１００の供給管１０１と吸引管１０２とが，通路２ａの外側壁に接続される。供給管１０１は，吸引管１０２より通路２ｂ側に接続される。通路２ａ内であって，供給管１０１と吸引管１０２の接続部の間には，仕切板１０３が設けられ，通路２ａの通路２ｂ側と通路２ｄ側とが仕切られる。この仕切板１０３には，ウェハＷを通過させるための通過口１０４が設けられ，当該通過口１０４には，シャッタＰが取り付けられる。そして，ウェハＷの処理時には，供給管１０１から所定の供給圧力のエアがダクト２内に供給され，吸引管１０２からは，所定の吸引圧力でダクト２内の雰囲気を吸引する。この結果，ダクト２内に，処理時のウェハＷの搬送経路に一致した半時計回りの循環気流が形成される。こうすることによって，各処理ユニットの処理環境を厳密に維持できる。
【００６２】
以上の実施の形態で記載した搬送装置１７，３５，４６及び７５は，各通路２ａ〜２ｄに一台ずつ備えられていたが，例えば図９に示すように搬送装置１０５が隣り合う処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ９及び検査ユニットＫ毎に備えられていてもよい。かかる場合，処理の終了したウェハＷを直ちに次の処理ユニットに搬送できるので，処理のスループットを向上させることができる。また，図１０に示すように各通路２ａ〜２ｄの搬送レール１６，３６，４７，７４が連結され，複数の通路２ａ〜２ｄに搬送装置１７，３５，４６及び７５が移動できるようにしてもよい。かかる場合，隣り合う通路間の基板の搬送をスムースに行うことができる。なお，ダクト２の内側壁の内側に全ての処理ユニット及び検査ユニットにアクセスできる搬送装置を設け，その搬送装置で各処理ユニット及び検査ユニット間のウェハＷの搬送を行うようにしてもよい。なお，上述の搬送装置の数は，処理ユニットの数等によって任意に変更できる。
【００６３】
以上の実施の形態では，ウェハＷを収容するカセットＣを載置する搬入ステージ１１と搬出ステージ１２をダクト２内に設けていたが，例えば搬入ステージと搬出ステージをダクト２外に設け，ダクト２内の搬送装置１７がダクト２外のカセットに直接アクセスし，ウェハＷの搬入出を行うようにしてもよい。
【００６４】
図１１は，かかる一例を示すものであり，ウェハ製造装置１０５には，搬入ステージ１１０と搬出ステージ１１１とがダクト２の通路２ａの外側に隣接して設けられている。この搬入ステージ１１０と搬出ステージ１１１に載置されるカセットＤ_１，Ｄ_２，Ｄ_３，Ｄ_４は，例えば図１２に示すように筐体１１２が略六面体状に形成され，側面の一面１１２ａに上下動自在又は取り外し可能なドア１１３を有している。筐体１１２内には，複数の支持具１１４が取り付けられており，複数のウェハＷが水平に収容できるようになっている。
【００６５】
ダクト２における通路２ａの外側面２ｅには，図１１に示すようにカセットＤ_１，Ｄ_２内のウェハＷをダクト２内に搬入するための複数の搬入口１１５と，ダクト２からカセットＤ_３，Ｄ_４内にウェハＷを搬出するための複数の搬出口１１６とが設けられている。この搬入口１１５と搬出口１１６は，前記筐体１１２の一面１１２ａに適合する形状に形成されている。すなわち，前記一面１１２ａを搬入口１１５又は搬出口１１６に合致させた際には，当該搬入口１１５や搬出口１１６がカセットＤ_１，Ｄ_２，Ｄ_３，Ｄ_４により塞がれ，ダクト２内の雰囲気が搬入口１１５や搬出口１１６から漏れないようになっている。
【００６６】
カセットＤ_１，Ｄ_２，Ｄ_３，Ｄ_４は，ドア１１３を，搬入口１１５又は搬出口１１６に接着した状態で搬入ステージ１１０又は搬出ステージ１１１に載置できる。また，搬入口１１５と搬出口１１６には，シャッタＳが設けられており，所定のタイミングで搬入口１１５と搬出口１１６を開閉できる。一方，通路２ａには，ウェハＷを収容できる待機部としてのバッファＢが備えられており，このバッファＢには，例えば搬送装置１７がアクセスできる。
【００６７】
そして，フォト・リソ処理が行われる際には，例えば未処理のウェハＷを収容したカセットＤ_１が搬入ステージ１１０に載置され，カセットＤ_１のドア１１３がダクト２のシャッタＳに密着される。その後シャッタＳとドア１１３が開放され，搬送装置１７によりカセットＤ_１内のウェハＷがダクト２内に搬入される。ダクト２内に搬入されたウェハＷは，上述した実施の形態と同様にダクト２に沿って反時計回りに順次各処理ユニットに搬送され，処理される。そして，最後の洗浄処理が終了すると，予め搬出ステージ１１１に載置されているカセットＤ_４のドア１１３とシャッタＳが開放され，搬送装置１７により当該カセットＤ_４内にウェハＷが収容される。ウェハＷの収容が終了すると，ドア１１３とシャッタＳが閉じられ，その後当該カセットＤ_４が図示しない搬送装置によりウェハ製造装置１０５外に搬送される。
【００６８】
一方，処理中の検査で不合格になったウェハＷは，剥離洗浄された後，一旦バッファＢに収容される。そして，例えば上述した実施の形態同様に同じロットの最後のウェハに続いて，搬送装置１７により第１の処理ユニット群Ｇ１に搬送され，再度一連の処理が施される。
【００６９】
この一例では，ダクト２内に各処理ユニット等が備えられており，各処理ユニットにおけるウェハＷの処理環境を厳密に制御することができる。また，ウェハＷの搬入出の際にダクト２内の雰囲気が外部に漏れることがないので，ダクト２内の処理環境を厳格に制御できる。また，バッファＢを備えたので，検査不合格のウェハＷを待機させ，所定のタイミングで処理のやり直しを行うことができる。なお，シャッタＳがカセットＤ_１〜Ｄ_４のドア１１３を保持し，カセットＤ_１〜Ｄ_４の一面１１２ａを開閉すると共に，搬入口１１５又は搬出口１１６も開閉するようにしてもよい。
【００７０】
ウェハ製造装置１に搭載する処理ユニットの種類，数は，本実施の形態のものに限られず，任意に変更できる。また，本発明は，ウェハＷ以外の基板例えばＬＣＤ基板，マスク基板，レクチル基板等の処理装置にも適用できる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば，適切な処理環境を維持するための消費電力等を削減できるので，ランニングコストを低減できる。また，高精度な雰囲気制御が実現でき，歩留まりも向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかるウェハ製造装置の斜視図である。
【図２】図１のウェハ製造装置の構成の概略を示す平面図である。
【図３】通路２ｂの縦断面の説明図である。
【図４】通路２ｃの縦断面の説明図である。
【図５】通路２ｄの縦断面の説明図である。
【図６】検査ユニットの構成の概略を示す説明図である。
【図７】フォト・リソ処理のフロー図である。
【図８】気体供給装置の他の配置例を示すウェハ製造装置の斜視図である。
【図９】搬送装置の他の配置例を示すウェハ製造装置の平面図である。
【図１０】搬送レールを連結した場合のウェハ製造装置の平面図である。
【図１１】ウェハ製造装置の他の構成例を示す平面図である。
【図１２】カセットの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ウェハ製造装置
２ダクト
２ａ〜２ｄ通路
１１搬入ステージ
１２搬出ステージ
１７，３５，４６，７５搬送装置
９０気体供給装置
Ｇ１〜Ｇ９処理ユニット群
Ｋ検査ユニット群
Ｗウェハ

Claims

基板に対して複数の処理を行う処理装置であって，
所定の雰囲気に維持可能で，かつ当該雰囲気が循環可能な閉鎖通路を備え，
当該閉鎖通路内には，この処理装置に搬入された基板を載置する搬入載置部と，基板に対して塗布液を塗布して塗布処理を行う塗布処理部と，基板に対して露光処理を行う露光処理部と，基板に対して現像処理を行う現像処理部と，基板に対してエッチング処理を行うエッチング処理部と，基板に対して洗浄処理を行う洗浄処理部と，この処理装置から搬出される基板を載置する搬出載置部と，がこの順番に，当該閉鎖通路に沿って配置され，
さらに，前記搬入載置部の基板を，前記各処理部に前記順番で搬送し前記搬出載置部に戻すことのできる搬送手段を備え，
前記閉鎖通路は，平面から見て略環状に形成されており，作業員が前記略環状の閉鎖通路の内側に出入りするための出入り口を備え，
前記閉鎖通路の内側の側壁には，閉鎖通路内の前記処理部又は／及び前記搬送手段のメンテナンスを行うための扉が設けられていることを特徴とする，処理装置。
前記搬送手段は，前記搬入載置部と搬出載置部との間で基板を搬送できることを特徴とする，請求項１に記載の処理装置。
前記閉鎖通路内に所定の気体を供給する気体供給装置を備えることを特徴とする，請求項１又は２のいずれかに記載の処理装置。
基板に対して複数の処理を行う処理装置であって，
所定の雰囲気に維持可能で，かつ当該雰囲気が循環可能な閉鎖通路を備え，
当該閉鎖通路内には，この処理装置に搬入された基板を載置する搬入載置部と，基板に対して塗布液を塗布して塗布処理を行う塗布処理部と，基板に対して露光処理を行う露光処理部と，基板に対して現像処理を行う現像処理部と，基板に対してエッチング処理を行うエッチング処理部と，基板に対して洗浄処理を行う洗浄処理部と，この処理装置から搬出される基板を載置する搬出載置部と，がこの順番に，当該閉鎖通路に沿って配置され，
さらに，前記搬入載置部の基板を，前記各処理部に前記順番で搬送し前記搬出載置部に戻すことのできる搬送手段を備え，
前記閉鎖通路は，平面から見て略環状に形成されており，
前記閉鎖通路内の搬入載置部と搬出載置部との間には，仕切板が設けられ，
前記閉鎖通路内の仕切板の搬入載置部側には，前記閉鎖通路内に所定の気体を供給する供給管が接続され，
前記閉鎖通路内の仕切板の搬出載置部側には，前記閉鎖通路内の気体を吸引する吸引管が接続されていることを特徴とする，処理装置。
前記仕切板には，基板を通過させるための通過口が設けられ，
前記搬送手段は，前記搬入載置部と搬出載置部との間で基板を搬送できることを特徴とする，請求項４に記載の処理装置。
作業員が前記略環状の閉鎖通路の内側に出入りするための出入り口を備えていることを特徴とする，請求項４又は５のいずれかに記載の処理装置。
前記閉鎖通路には，閉鎖通路内の前記処理部又は／及び前記搬送手段のメンテナンスを行うための扉が設けられていることを特徴とする，請求項４〜６のいずれかに記載の処理装置。
前記閉鎖通路内に基板を搬入するための搬入口と，前記閉鎖通路内から基板を搬出するための搬出口を備え，
前記搬出口と搬入口には，シャッタが設けられていることを特徴とする，請求項１〜７のいずれかに記載の処理装置。
前記閉鎖通路内には，前記洗浄処理の終了した基板を待機させる待機部が備えられ，
前記搬送手段は，前記待機部の基板を前記各処理部に前記順番で搬送できることを特徴とする，請求項１〜８のいずれかに記載の処理装置。
前記搬送手段は，前記閉鎖通路内に備えられていることを特徴とする，請求項１〜９のいずれかに記載の処理装置。
前記閉鎖通路内には，基板に対して所定の検査を行う検査部が備えられていることを特徴とする，請求項１〜９のいずれかに記載の処理装置。
前記検査部は，前記現像処理部と前記エッチング処理部との間に配置されることを特徴とする，請求項１１に記載の処理装置。
前記検査部は，前記エッチング処理が行われる前の基板を検査できるものであり，
この処理装置は，当該検査部の検査結果に基づいて，当該検査された基板を前記エッチング処理部に搬送するか，若しくは前記洗浄処理部に搬送するかを選択する制御装置を備えたことを特徴とする，請求項１１又は１２のいずれかに記載の処理装置。
前記検査部の検査結果に基づいて，前記各処理部の処理条件を変更する制御装置を備えたことを特徴とする，請求項１１〜１３のいずれかに記載の処理装置。