JP3857655B2 - Substrate processing equipment - Google Patents

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and method for treating substrate by which the influence of the cooling time of substrates upon the fall of the throughput can be reduced to the utmost. <P>SOLUTION: Around first and second main wafer transporting sections A1 and A2, 10-stage heat treatment unit sections G3-G5 and 5-stage coating unit sections G1 and G2 are disposed. In the heat treatment unit sections G3-G5, the influence of the time required for cooling substrates upon the fall of the throughput can be reduced to the utmost by transporting wafers W while adjusting the temperatures of the wafers W by means of temperature controllers/ transporters C. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウェハ上にレジスト液を塗布し、現像する塗布現像処理装置等の基板処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば半導体デバイスの製造におけるフォトレジスト処理工程においては、半導体ウェハ(以下、「ウェハ」という。)等の基板はパターンの露光が行われた後、加熱処理後に温調処理され、次いで現像処理される。このような一連の処理には、従来から塗布現像処理装置が使用されている。
【0003】
この塗布現像処理装置には、ウェハの塗布現像処理に必要な一連の処理、例えば、レジスト液の塗布を行うレジスト塗布処理、露光処理後のウェハを加熱する加熱処理、この加熱処理後のウェハを温調する温調処理、さらにこの温調処理が終わったウェハに現像処理を施す現像処理等を個別に行う各種処理装置が備えられている。そして、各処理装置に対するウェハの搬入出及び各処理装置間のウェハの搬送は主搬送装置により行われている。
【0004】
ところで、このような主搬送装置による各部に対する搬送だけでは、主搬送装置にかかる負担が大きくなり、装置全体のスループットの低下を招くおそれがある。
【0005】
そこで、例えば特開平8‐162514号公報には、連続プロセス処理を行うための処理部のうち所定の処理部により処理部群が構成され、これらの処理部群にはそれぞれ基板受渡し位置が設けられ、この基板受渡し位置と処理部群を構成する処理部との間で副搬送ロボットが基板を搬送する一方、処理部群を構成する処理部以外の処理部と、処理部群の基板受渡し位置との間で主搬送ロボットが基板を搬送する技術が開示されている。これにより搬送装置の負担を軽減し、スループットの向上を図ることができる。
【0006】
例えば、露光処理と現像処理との間では加熱処理の後に温調処理が行われるが、温調処理に要する時間が長くなり、スループットを低下させる傾向にあるが、上記のように開示された技術によれば負担の軽減した副搬送ロボットが加熱処理を行う処理部と温調処理を行う処理部との間で基板を搬送するために加熱処理の終了から現像処理の開始までの時間を短縮し、温調処理に要する時間がスループットの低下に与える影響を減らすことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の公報に開示された技術では、温調処理に要する実際の時間は従来と何ら変わりがないため、温調処理に要する時間がスループットの低下に与える影響を減らすことには限界がある。
【0008】
また、上記の公報に開示された技術では、副搬送ロボットを介して加熱処理を行う処理部や温調処理を行う処理部に基板が搬入される構成となっているため、加熱処理前や温調処理前の基板の熱履歴にばらつきを生じ、精密な温度での処理が行えない、という問題がある。特に、最近では加熱プレートや温調プレートを薄くして温度変更に迅速に対応する傾向にあり、そのような場合に熱履歴にばらつきがある基板が投入されると加熱プレートや温調プレートの温度が乱れ、精密な温度での基板処理が困難になっている。
【0009】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、基板の温調処理に要する時間を実質的に低減することができる基板処理装置を提供することを目的としている。
【0010】
本発明の別の目的は、基板の熱的処理や温調処理をより精密に行うことができる基板処理装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は,基板を搬送するための主搬送部と、前記主搬送部の周囲に配置され、少なくとも基板に対して熱的処理を施す処理ユニットと、前記主搬送部の周囲に配置され、基板上に所定の液を供給する液供給ユニットとを具備し、前記主搬送部、前記処理ユニット及び前記液供給ユニットが、それぞれ別個の筐体内に配置され、前記各筐体は、それぞれ基板の受け渡しを行うための開口部を有し、前記各筐体間で隣接する開口部間を繋ぐ通路は、囲繞部材により囲繞され、前記囲繞部材と少なくとも一方の前記筐体との間には微小な隙間が設けられていることを特徴とする基板処理装置が提供される。
【0012】
前記基板処理装置は、前記液供給ユニットが前記処理ユニット及び前記主搬送部よりも陽圧で、且つ、前記主搬送部と前記処理ユニットとがほぼ等しい気圧となるように制御する気圧制御手段を,さらに備えていてもよい。
【0013】
前記気圧制御手段は、前記主搬送部、前記処理ユニット及び前記液供給ユニットに対してそれぞれ、気体を供給する気体供給部と、気体を排気する気体排気部と、気圧を計測する気圧計測部とを備え、前記計測された気圧に基づき前記気体供給部により供給される気体の量及び前記気体排気部により排気される気体の量のうち少なくとも一方を制御するようにしてもよい。
【0014】
前記処理ユニットは、上下方向に多段に配置され、各処理ユニット毎に、前記気体供給部、前記気体排気部及び前記気圧計測部を備えていてもよい。
【0015】
前記主搬送部、前記処理ユニット及び前記液供給ユニットの筐体のうち少なくとも1つには、内部保守に用いる開閉可能なドアーが設けられ、前記気圧制御手段は、前記ドアーが開かれたとき、筐体内の気圧を高めるように制御するようにしてもよい。
【0016】
前記主搬送部、前記処理ユニット及び前記液供給ユニットの筐体を全体的に囲繞すると共に、内部保守に用いる開閉可能なパネルが設けられた外側筐体を更に有し、前記気圧制御手段は、前記パネルが開かれたとき、外側筐体内の気圧を高めるように制御してもよい。
【0017】
前記ドアー又は前記パネルが開かれたときだけ作動する気体供給部が更に前記筐体内又は前記外部筐体内に設けられていてもよい。
【0085】
本発明では、前記液供給ユニットが前記処理ユニット及び前記主搬送部よりも陽圧で、且つ、前記主搬送部と前記処理ユニットとがほぼ等しい気圧となるように制御しているので、液供給ユニットに対してパーティクル等が流入することがなくなり、液供給ユニットでのパーティクル等に起因する不良を低減することができる。
【0086】
特に、前記主搬送部、前記処理ユニット及び前記液供給ユニットが、それぞれ別個の筐体内に配置され、前記各筐体は、それぞれ基板の受け渡しを行うための開口部を有し、前記各筐体間で隣接する開口部間を繋ぐ通路は、囲繞部材により囲繞されるように構成することで、上記圧力管理を効率よく且つ精密に行うことができる。
【0087】
また、特に、前記囲繞部材と少なくとも一方の前記筐体との間には微小な隙間が設けられていることにより、ユニットの設置等を効率良く行うことができる。
【0088】
また、前記気圧制御手段は、前記主搬送部、前記処理ユニット及び前記液供給ユニットに対してそれぞれ、気体を供給する気体供給部と、気体を排気する気体排気部と、気圧を計測する気圧計測部とを備え、前記計測された気圧に基づき前記気体供給部により供給される気体の量及び前記気体排気部により排気される気体の量のうち少なくとも一方を制御するように構成することで、各ユニット毎に精密に気圧の管理を行うことができる。
【0089】
本発明では、前記主搬送部、前記処理ユニット及び前記液供給ユニットの筐体のうち少なくとも1つには、内部保守に用いる開閉可能なドアーが設けられ、前記気圧制御手段は、前記ドアーが開かれたとき、筐体内の気圧を高めるように制御するように構成することで、或いは、前記主搬送部、前記処理ユニット及び前記液供給ユニットの筐体を全体的に囲繞すると共に、内部保守に用いる開閉可能なパネルが設けられた外側筐体を更に有し、前記気圧制御手段は、前記パネルが開かれたとき、外側筐体内の気圧を高めるように制御するように構成することで、保守の際にパーティクル等が装置内に流入することを防止することができる。
【0098】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【0099】
図1〜図3は本発明の一実施例による基板処理装置の全体構成を示す図であって、図1は平面図、図2は正面図および図3は背面図である。
【0100】
この基板処理装置1は、被処理基板として半導体ウエハWをウエハカセットCRで複数枚たとえば25枚単位で外部からシステムに搬入し又はシステムから搬出したり、ウエハカセットCRに対して半導体ウエハWを搬入・搬出したりするための受け入れ部としてのカセットステーション10と、塗布現像工程の中で1枚ずつ半導体ウエハWに所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットを所定位置に多段配置してなる処理ステーション12と、この処理ステーション12と隣接して設けられる露光装置(図示せず)との間で半導体ウエハWを受け渡しするためのインタフェース部14とを一体に接続した構成を有している。
【0101】
カセットステーション10では、図1に示すように、カセット載置台20上の突起20aの位置に複数個たとえば5個のウエハカセットCRがそれぞれのウエハ出入口を処理ステーション12側に向けてX方向一列に載置され、カセット配列方向(X方向)およびウエハカセットCR内に収納されたウエハのウエハ配列方向(Z方向)に移動可能なウエハ搬送体22が各ウエハカセットCRに選択的にアクセスするようになっている。さらに、このウエハ搬送体22は、θ方向に回転可能に構成されており、図3に示すように後述する多段構成とされた第3の処理ユニット部G3に属する熱処理系ユニットにもアクセスできるようになっている。
【0102】
図1に示すように処理ステーション12は、装置背面側(図中上方)において、カセットステーション10側から第3の処理ユニット部G3、第4の処理ユニット部G4及び第5の処理ユニット部G5がそれぞれ配置され、これら第3の処理ユニット部G3と第4の処理ユニット部G4との間には、第1の主搬送部としての第1の主ウエハ搬送部A1が設けられている。この第1の主ウエハ搬送部A1は、後述するように、この第1の主ウエハ搬送体16が第1の処理ユニット部G1、第3の処理ユニット部G3及び第4の処理ユニット部G4等に選択的にアクセスできるように設置されている。また、第4の処理ユニット部G4と第5の処理ユニット部G5との間には第2の主搬送部としての第2の主ウエハ搬送部A2が設けられ、第2の主ウエハ搬送部A2は、この第2の主ウエハ搬送体17が第2の処理ユニット部G2、第4の処理ユニット部G4及び第5の処理ユニット部G5等に選択的にアクセスできるように設置されている。
【0103】
また、第1の主ウエハ搬送部A1の背面側には熱処理ユニットが設置されており、例えばウエハWを疎水化処理するためのアドヒージョンユニット(AD)110、ウエハWを加熱する加熱ユニット(HP)113が図3に示すように下方から順に2段ずつ重ねられている。アドヒージョンユニット(AD)はウエハWを温調する機構を更に有する構成としてもよい。第2の主ウエハ搬送部A2の背面側には、ウエハWのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置(WEE)120及びウエハWに塗布されたレジスト膜厚を検査する検査部としての検査装置119が設けられている。これら周辺露光装置(WEE)120や検査装置119は多段に配置しても構わない。また、第2の主ウエハ搬送部A2の背面側は、第1の主ウエハ搬送部A1の背面側と同様に熱処理ユニットが配置構成される場合もある。
【0104】
図3に示すように、第3の処理ユニット部G3では、ウエハWを載置台に載せて所定の処理を行うオーブン型の処理ユニット、例えばウエハWに所定の加熱処理を施す第1の熱処理ユニットである高温度熱処理ユニット(BAKE)、ウエハWに精度の良い温度管理化で加熱処理を施す高精度温調ユニット(CPL)、ウエハ搬送体22から主ウエハ搬送体16へのウエハWの受け渡し部となるトランジションユニット(TRS)、温調ユニット(TCP)が上から順に例えば10段に重ねられている。なお、第3の処理ユニット部G3において、本実施形態では下から3段目はスペアの空間として設けられている。第4の処理ユニット部G4でも、例えば第4の熱処理ユニットとしてポストベーキングユニット(POST)、レジスト塗布後のウエハWに加熱処理を施す第2の熱処理ユニットであるプリベーキングユニット(PAB)、高精度温調ユニット(CPL)が上から順に例えば10段に重ねられている。更に第5の処理ユニット部G5でも、例えば露光後のウエハWに加熱処理を施す第3の熱処理ユニットとしてポストエクスポージャーベーキングユニット(PEB)、高精度温調ユニット(CPL)が例えば上から順に10段に重ねられている。
【0105】
図1において処理ステーション12の装置正面側(図中下方)には、第1の処理ユニット部G1と第2の処理ユニット部G2とがY方向に併設されている。この第1の処理ユニット部G1とカセットステーション10との間、及び第2の処理ユニット部G2とインターフェース部14との間には、各処理ユニット部G1及びG2に供給する処理液の温調に使用される液温調ポンプ24,25がそれぞれ設けられており、更に、この処理システム外に設けられた図示しない空調器からの清浄な空気を各処理ユニット部G1〜G5内部に供給するためのダクト31、32が設けられている。
【0106】
図2に示すように、第1の処理ユニット部G1では、カップCP内で半導体ウエハWをスピンチャックに載せて所定の処理を行う液供給ユニットとしての5台のスピンナ型処理ユニット、例えばレジスト塗布ユニット(COT)が3段、及び露光時の光の反射を防止するために反射防止膜を形成するボトムコーティングユニット(BARC)が2段、下方から順に5段に重ねられている。また第2の処理ユニット部G2でも同様に、5台のスピンナ型処理ユニット、例えば現像ユニット(DEV)が下方から順に5段に重ねられている。レジスト塗布ユニット(COT)ではレジスト液の排液が機構的にもメンテナンスの上でも面倒であることから、このように下段に配置するのが好ましい。しかし、必要に応じて上段に配置することも可能である。
【0107】
以上の第1〜第5の処理ユニット部G1〜G5や、アドヒージョンユニット110、加熱ユニット(HP)113、露光処理装置(WEE)120、検査装置119は各メンテナンスのために取り外しが可能となっており、更に処理ステーション12の背面側のパネル40(図1)も取り外し又は開閉可能に取り付けられている。
【0108】
また、第1及び第2の処理ユニット部G1及びG2の最下段には、各処理ユニット部G1及びG2に上述した所定の処理液を供給する液供給機構としてのケミカル室(CHM)26,27がそれぞれ設けられている。
【0109】
なお、カセットステーション10の下方部にはこの基板処理装置1のシステム全体を制御する集中制御部8が設けられている。
【0110】
インタフェース部14の正面部には可搬性のピックアップカセットCRと定置型のバッファカセットBRが2段に配置され、中央部にはウエハ搬送体27が設けられている。このウエハ搬送体27は、X,Z方向に移動して両カセットCR,BRにアクセスするようになっている。また、ウエハ搬送体27は、θ方向に回転可能に構成され、第5の処理ユニット部G5にもアクセスできるようになっている。更に、図3に示すようにインタフェース部14の背面部には、高精度温調ユニット(CPL)が複数設けられ、例えば上下2段とされている。ウエハ搬送体27はこの温調ユニット(CPL)にもアクセス可能になっている。
【0111】
次に図4〜図10を参照して主搬送部としての第1の主ウエハ搬送部A1の構成について説明する。なお、第2の主ウエハ搬送部A2は第1の主ウエハ搬送部A1と同一であるのでその説明を省略する。
【0112】
図4において主ウエハ搬送部A1は、筐体41及びこの筐体41の背面側において開閉可能に取り付けられたドア38により囲繞されており、図5において説明をわかりやすくするため、筐体41及びドア38の図示を省略している。このドア38にはアドヒージョンユニット(AD)110にアクセスできるように、また第2の主ウエハ搬送部A2の場合は周辺露光装置120及び検査装置119にアクセスできるように窓38aが形成されている。筐体41にも外部とアクセスできるように、正面と側面に窓41b及び41aがそれぞれ設けられている。正面の窓41bは、5段に配設された第1の処理ユニット部G1との間でウエハWの受け渡しを行うために5つ(図5)設けられており、一方、側面の窓41aは図6に示すように、10段に配設された第3及び第4の処理ユニット部G4との間でウエハWの受け渡しを行うために10個設けられている。必要に応じてこれの窓を増やすことも減らすことも可能である。また、筐体41の両側面には、第3及び第4の処理ユニット部G3、G4との間を繋ぐ囲繞部材44が、該処理ユニット部G3及びG4に対して微小な隙間uをおいてそれぞれ取り付けられている。この隙間uはパーティクルの発生及び侵入を抑制できる距離であって、例えば0.5mmとしている。この囲繞部材44の処理ユニット部G3、G4側はそれぞれ衝撃吸収性のパッキン30を有し、また図6に示すようにこのパッキン30にもそれぞれ対応した窓30aがそれぞれ形成されている。また、囲繞部材内に各々の窓30aを仕切るように仕切板34が各々設けられている。
【0113】
また、図4において第1及び第2の処理ユニット部G1及びG2側の筐体41´に設けられた5つの開口部97に対応する部分にも、囲繞部材44と同様な構成の囲繞部材44´が、主ウエハ搬送部A1(A2)と微小な隙間u(例えば0.5mm)をおいて取り付けられている。
【0114】
第1の主ウエハ搬送部A1の底部には、この内部の気圧及び温湿度をコントロールするファン36が例えば4つ設けられている。これらのファン36は集中制御部8(図2)により運転が制御されるようになっている。
【0115】
図4及び図5を示すように、筐体44内の第1及び第2の処理ユニット部G1及びG2側には鉛直のポール33が設置されており、このポール33の一方の内部には、その上端部及び下端部に図7に示すように一対のプーリ51,52が取り付けられ、これらのプーリ51,52間に垂直駆動手段である無端ベルト49が掛け渡されている。この垂直駆動ベルト49にベルトクランプ47を介して第1の主ウエハ搬送体16の支持部45が接続されている。また、図4及び図5に示すように支持部45にはフランジ部45aが設けられており、このフランジ部45aは両ポール33にそれぞれ形成されたスリーブ33aに摺動可能に係合している。下部プーリ52は、ポール33の底部に固定配置された駆動モータMの回転軸Maに接続され、駆動プーリを構成している。このような垂直ベルト駆動機構及び垂直摺動機構により、主ウエハ搬送体16は駆動モータMの駆動力で垂直方向に昇降移動できるようになっている。
【0116】
以上の昇降機構は他方のポール33にも同様に設置されているが、この他方ポール33においては駆動モータMはなくてもよい。
【0117】
主ウエハ搬送体16は、その支持部45にはモータ50が内蔵されており、このモータ50にはθ方向(図5)に回転可能な回転ロッド46が連結され、この回転ロッド46の上端には3本のアーム7a、7b及び7cの基端となるアーム基端部55が固定されている。
【0118】
図8は、主ウエハ搬送体16を図4の状態において正面側から見た図である。アーム基端部55の先端部両側には垂直部材95が取り付けられ、これら垂直部材95には、上段アーム7aと中段アーム7bとの間に両アームからの放射熱を遮る遮蔽板9が取り付けられ、更にこれら垂直部材95間をかけわたす取付部材96が取り付けられている。この取付部材96の中央及びアーム基端部55の先端には一対の光学的センサ94が設けられ、これにより各アーム上のウエハWの有無、及びウエハWのはみ出しが確認される。
【0119】
図9は主ウエハ搬送体16の基端部55の構成を示す断面図、図10は図9における[10]−[10]線断面図である。各アーム7a〜7cのアーム基端部には、アーム支持板54がそれぞれ固定されている。これらアーム支持板54は、断面L字状に形成され、各アーム支持板54には、基端部55のベース55a上に敷設されたレール61に沿ってアーム長手方向に移動可能なアームキャリッジ56がそれぞれ固着取付されている。
【0120】
各アームキャリッジ56の下部には、各レール61に摺動可能に係合したガイド62がそれぞれ設けられている。また、各アームキャリッジ56の内側面は、アーム原位置(ベース55の基端部55b)付近にそれぞれ配設されたプーリ63とアーム往動端位置(ベース55の先端部55c)付近にそれぞれ設けられたプーリ64との間にそれぞれ掛け渡された各駆動ベルト65に、それぞれベルトクランプ66を介して固着されている。各プーリ63はそれぞれ軸受67を介してプーリ68にそれぞれ同軸結合され、これら各プーリ68はそれぞれ駆動ベルト69を介してそれぞれプーリ70に連結され、これら各プーリ70はそれぞれ駆動モータ60の回転軸に固着されている。
【0121】
各モータ60の回転軸が回転すると、各プーリ70、各駆動ベルト69、各プーリ68を介して各プーリ63が回転し、各プーリ63の回転駆動によって各駆動ベルト65が駆動し、各駆動ベルト65と一緒に各アームキャリッジ56が各レール61上をそれに沿って移動するようになっており、その移動方向は各モータ60の回転方向によって決まる。なお、これら各モータは、当然にそれぞれ独立して駆動するようになっており、各アーム7a〜7bはそれぞれ独立して移動可能になっている。
【0122】
以上のような主ウエハ搬送体16の構成により各アーム7a〜7bはθ方向に回転可能となり、X,Y,Z方向に移動可能となって上述したように各処理ユニット部G1、G3及びG4にアクセス可能となる。
【0123】
次に図11〜図13を参照して、第4の処理ユニット部G4、第5の処理ユニット部G5に属する10段のうちのプリベーキングユニット(PAB)、ポストエクスポージャーベーキングユニット(PEB)、ポストベーキングユニット(POST)について説明する。これらの各ベーキングユニットは処理温度が相違するだけである。
【0124】
図11に示すように、このような熱処理ユニットは筐体75内に、システム正面側に熱処理装置H、背面側に温調・搬送装置Cを有している。熱処理装置Hには、円筒形の支持体88内に適当な断熱材を介して、電熱線86bにより加熱されるホットプレート86が設けられている。支持体88の下方にはウエハWの受け渡しを行うための3本のピン85が駆動装置82により昇降可能に設置されており、この3本のピン85はホットプレート86に形成された貫通穴86aに埋没して配置されている。
【0125】
一方、温調・搬送装置Cは、X方向に沿って配設された例えば2本の案内レール77に沿ってそれぞれ移動可能なスライダ79a、79bが設けられ、これらスライダ79a、79bにそれぞれ取り付けられた連結部材78、78を介して、温調・搬送プレート71が固定されている。温調・搬送プレート71の下方にはウエハWの受け渡しを行うための昇降ピン84が駆動装置により昇降可能に設置されている。温調・搬送プレート71には、その下方に埋没している各昇降ピン84が上昇可能なように切欠き71aが形成されている。この温調機構としては例えば冷却水等を使用してウエハWの温度を所定の温度、例えば40℃に調整して温度制御が行われる。一方のスライダ79aには図示しない駆動装置、例えばエアやモータによる駆動装置が設けられており、他方のスライダ79bには動作位置認識のための図示しないセンサが設けられている。
【0126】
筐体75の正面側(図中左方)には、後述する気圧コントロールのためのエアの流路75cが形成されており、この流路75cはファン87aを介して温調・搬送装置C側に連通している。またこの流路75cは図示しないが鉛直方向(Z方向)に最上段から最下段まで通じている。また、熱処理装置H側における筐体75の両側面においてもファン87bがそれぞれ設置されて、排気口75dが形成され、同じく最上段から最下段まで通じている。
【0127】
更にこの筐体75の温調・搬送装置C側の一方の側面部分には、例えば第4の処理ユニット部G4に関しては、第1の主ウエハ搬送部A1との間でウエハWの受け渡しを行うために、開口部75aが設けられており、他方の側面部分には、第2の主ウエハ搬送部A2の窓41aに対向するように開口部75bが設けられている。これら開口部75a、75bにはそれぞれ開閉自在のシャッタ76a、76bが設けられている。シャッタ76a、76bは集中制御部8のもと図示を省略した駆動部により開閉動作が行われるようになっている。
【0128】
図13は第4の処理ユニット部G4(第5の処理ユニット部G5)全体の側断面図であり、熱処理装置H側の両側面部分には図示するように、第4の処理ユニット部G4(第5の処理ユニット部G5)外部への熱拡散を抑制し、装置内雰囲気の温度の上昇を抑えるために、冷却水を流通させる温調パイプ90が最上段から最下段まで設けられ、図示しないが処理ユニット部G4(G5)の下方部に設けられたポンプに接続されている。
【0129】
次に図14を参照して、すべての熱処理系のユニット(第3〜第5の処理ユニット部G3〜G5)に属する高精度温調ユニット(CPL)について説明する。これについては、上記したプリベーキングユニット(PAB)等における温調・搬送装置Cが高精度温調装置C2に置き代わり、熱処理装置Hがない構成となっているので、プリベーキングユニット(PAB)等における構成要素と同一のものについては同一の符号を付すものとし、その説明を省略する。
【0130】
この高精度温調装置C2は、円筒形の支持体131内に高精度温調プレート133が設けられている。この高精度温調プレート133では図示しないが、例えばペルチェ素子を使用し、フィードバック制御によりウエハWの温度を所定の温度、例えば23℃に調整して精密な温度制御が行えるようになっている。支持体133の下方にはウエハWの受け渡しを行うための3本の昇降ピン85が駆動装置82により昇降可能に設置されており、この昇降ピン85は高精度温調プレート133に形成された貫通穴133aに埋没して配置されている。
【0131】
次に図15を参照して、第3の処理ユニット部G3に属する高温度熱処理ユニット(BAKE)の構成について説明する。なおプリベーキングユニット(PAB)等における構成要素と同一のものについては同一の符号を付すものとし、その説明を省略する。
【0132】
筐体75内のシステム正面側には温調装置C1が配置され、この温調装置C1は円筒形の支持体161内に温調プレート163が設けられている。この温調プレート163の温度制御は上記プリベーキングユニット(PAB)等と同様に例えば冷却水等を使用して行われている。一方、背面側にはプリベーキングユニット(PAB)等における熱処理装置Hよりも更に高温度で加熱処理する熱高温度熱処理装置HHが配置されている。この高温度熱処理装置HHの構成は熱処理装置Hと同様に、円筒形の支持部材88に適当な断熱材を介して、高温度ホットプレート112が設けられている。支持部材88の下方にはウエハWの受け渡しを行うための3本のピン85が駆動装置82により昇降可能に設置されており、この3本のピン85はそれぞれのホットプレート112に形成された貫通穴112aに埋没して配置されている。
【0133】
これら温調装置C1と高温度熱処理装置HHとの距離を、プリベーキングユニット(PAB)等における温調・搬送装置Cと熱処理装置Hとの距離に比べて、大きく設定しているのは、高温度熱処理装置HHの高温度による熱処理の影響が、温調装置C1の温調処理に悪影響を及ぼさないようにするためである。
【0134】
これら温調装置C、高温度熱処理装置HHの側方には、案内レール118がX方向に延設されており、この案内レール118に沿って図示しない駆動装置により移動可能なようにウエハWを搬送する副搬送部としてのサブアーム115が設けられている。このサブアーム115は、1対のハンド115a、115aを有している。
【0135】
第4及び第5の処理ユニット部G4及びG5の下方2段に属する温調ユニット(TCP)の詳細構成については図示しないが、上述の高精度温調ユニット(CPL)と同様の構成をしており、この温調ユニット(TCP)の温調機構としては冷却水やペルチェ素子等を使用して温度制御が行われる。例えば、この場合のペルチェ素子の数は高精度温調プレート133のペルチェ素子の数より少ない。
【0136】
図16に第3の処理ユニット部G3に属するトランジションユニット(TRS)を示す。これは他の熱処理ユニットと異なり、熱処理系の装置等(例えば温調装置C1)がなく、昇降ピン85とそれを昇降駆動させる駆動装置があるのみである。このトランジションユニット(TRS)においてその他の構成要素は高精度温調ユニット(CPL)等と同様である。また、上述した第3の処理ユニット部G3に属するスペアの空間も図示はしないが、トランジションユニット(TRS)と同様に、他の処理ユニットとのウエハWの受け渡しのために、昇降ピンとそれを昇降駆動させる駆動装置があるのみである。
【0137】
なお、図11〜図16に示した加熱処理系の装置H及びHHに関して、これらのホットプレート86及び112上には、図示を省略しているがウエハWに加熱処理を施す際の開閉自在のチャンバーカバーが設けられている。
【0138】
次に図17及び図18に示すレジスト塗布ユニット(COT)の構成を説明する。
【0139】
このユニットでは、筐体41´の上方に後述するエアコントロールのためのファン・フィルタユニットFが取り付けられており、下方においては筐体41´のY方向の幅より小さいユニット底板151の中央付近に環状のカップCPが配設され、その内側にスピンチャック142が配置されている。このスピンチャック142は真空吸着によってウエハWを固定保持した状態で、駆動モータ143の回転駆動力で回転するように構成されている。カップCPの中には、ウエハWを受け渡しする際のピン148が駆動装置147により昇降可能に設けられ、また廃液用のドレイン口145が設けられている。、このドレイン口に廃液管141が接続され、この廃液管141はユニット底板151と筐体41´との間の空間Nを利用して下方の図示しない廃液口へ通じている。廃液管141aは複数設けられるレジスト塗布ユニット(COT)にそれぞれ接続される。そのため各廃液管141aはこの処理ユニット部に図示のごとく1列に配列されている。
【0140】
一方、反対側(図17において右方)の、筐体41´とユニット底板との間の空間Lにより、後述する気圧コントロールのためのエアの流路が形成されており、このレジスト塗布ユニット(COT)の下段にある他のレジスト塗布ユニット(COT)のファン・フィルタユニットFが見えている。
【0141】
ウエハWのウエハ表面にレジストを供給するためのノズル135は、供給管134を介してケミカル室(CHM)26(図2)内の液供給機構(図示せず)に接続されている。ノズル135は、カップCPの外側に配設されたノズル待機部146でノズルスキャンアーム136の先端部に着脱可能に取り付けられ、スピンチャック142の上方に設定された所定のレジスト吐出位置まで移送されるようになっている。ノズルスキャンアーム136は、ユニット底板151の上に一方向(Y方向)に敷設されたガイドレール144上で水平移動可能な垂直支持部材149の上端部に取り付けられており、図示しないY方向駆動機構によって垂直支持部材149と一体にY方向で移動するようになっている。
【0142】
ノズルスキャンアーム136は、ノズル待機部146でノズル135をレジストの種類により選択的に取り付けるためにY方向と直角なX方向にも移動可能であり、図示しないX方向駆動機構によってX方向にも移動するようになっている。
【0143】
更にカップCPとノズル待機部146との間には、ドレインカップ138が設けられており、この位置においてウエハWに対するレジストの供給に先立ちノズル135の洗浄が行われるようになっている。
【0144】
ガイドレール144上には、上記したノズルスキャンアーム136を支持する垂直支持部材149だけでなく、リンスノズルスキャンアーム139を支持しY方向に移動可能な垂直支持部材も設けられている。リンスノズルスキャンアーム139の先端部にはサイドリンス用のリンスノズル140が取り付けられている。Y方向駆動機構(図示せず)によってリンスノズルスキャンアーム139及びリンスノズル140は、カップCPの側方に設定されたノズル待機位置(実線の位置)とスピンチャック142に載置されているウエハWの周縁部の真上に設定されたリンス液吐出位置(点線の位置)との間で並進または直線移動するようになっている。
【0145】
次に図19及び図20に示す現像ユニット(DEV)の構成を説明する。この現像ユニット(DEV)において、レジスト塗布ユニット(COT)における構成と同一のものについては同一の符号を付すものとし、その説明を省略する。
【0146】
ウエハWのウエハ表面に現像液を供給するためのノズル153は、ウエハWの直径より少し長く、図示しないが現像液を吐出する孔が複数形成されている。カップCPの側方にはノズル待機部154が設けられ、ここにはウエハWの表面に現像液を洗い流すためのリンス液を供給するためのリンスノズル155を備えている。このリンスノズル155は、ノズル153と同様な構成をしている。また、このノズル待機部154では、ノズル135の先端で乾燥劣化した現像液を廃棄するために、定期的または必要に応じてダミーディスペンスが行われるようになっている。
【0147】
なお、レジスト塗布ユニット(COT)のノズルスキャンアーム136はX方向にも移動可能であったが、この現像ユニット(DEV)のノズルスキャンアームはガイドレール144に沿ってY方向の移動のみとなっている。
【0148】
また、ボトムコーティングユニット(BARC)についてはレジスト塗布ユニット(COT)における塗布液を反射防止膜材料に代えただけなので、ここではその構成の説明を省略する。
【0149】
次に、以上説明した基板処理装置1の一連の動作を図21に示すフロー図を参照しながら説明する。
【0150】
先ず、カセットステーション10において、ウエハ搬送体22がカセット載置台20上の処理前のウエハを収容しているカセットCRにアクセスして、そのカセットCRから1枚の半導体ウエハWを取り出す(S1)。ウエハ搬送体22は、カセットCRより半導体ウエハWを取り出すと、θ方向に180°回動し、第3の処理ユニット部G3における温調ユニット(TCP)の開口部75aのシャッタ76a(図11、図12)が開き、ウエハ搬送体22のハンドが開口部75aより筐体75内にウエハWが挿入され、温調プレート上に載置される。そして所定の温調処理(第1温調)が行われる(S2)。
【0151】
温調ユニット(TCP)での温調処理が終了すると、反対側の開口部75bが開き、そこから第1の主ウエハ搬送体16の上段アーム7aが挿入されてウエハWが該アーム7aに受け渡される。そして主ウエハ搬送体16は図4において反時計回りに90°回動し、第1の処理ユニット部G1に属するボトムコーティングユニット(BARC)のシャッタ43が開いて、上段アーム7aが筐体内に挿入され、ウエハWは所定の位置に載置されて反射防止膜の形成が行われる(S3)。このように温調系の処理ユニットから塗布系の処理ユニット(G1及びG2)へのウエハWの搬送は上段アーム7aのみで行い、後述する加熱処理後の搬送は中段アーム7b又は下段アーム7cで行うことにより、ウエハWへの熱影響を最小限に抑えることができる。
【0152】
ボトムコーティングユニット(BARC)における所定の塗布処理が終了すると、シャッタ43が開いて中段アーム7b(又は下段アーム7c)が挿入されてウエハWが受け渡され、中段アームは元の位置(筐体41内)に収まる。そしてウエハWは加熱ユニット(HP)113に搬送され、第1の前段階の加熱処理が施される(S4)。この加熱温度は例えば120℃である。
【0153】
次に図15に示す高温度熱処理ユニット(BAKE)において、シャッタ76bが開き、図15に示すシャッタ76が開き、ウエハWが載置された第1の主ウエハ搬送体A1の中段アーム7b(又は下段アーム7c)がY方向に温調装置C1の直上位置まで移動し、温調装置C1における昇降ピン127が上昇し、サブアーム115の高さよりも高い位置で該ピン127上にウエハWが載置された後、中段アーム7bは元の位置に収まるとともに、シャッタ76が閉じる。このときサブアーム115は、主ウエハ搬送体16の動作の妨げとならないようにユニット中央付近に待機している。そして待機していたサブアーム115が温調装置C1上に移動する。そして昇降ピン127がウエハWを載せた状態で下降してウエハWはサブアーム115に受け渡される。
【0154】
ウエハWを受け取ったサブアーム115は、X方向に背面側に移動して、同様に昇降ピンの駆動により次工程である高温度熱処理装置HHのホットプレート112上に載置されて所定の第1の後段階の加熱処理を行う(S5)。この加熱処理は例えば230゜Cで所定時間だけ加熱される。
【0155】
そして高温度熱処理装置HHにより所定の熱処理が終了すると、ウエハWはサブアーム115により温調装置C1まで移動されて、昇降ピン127を介し温調プレート163上に載置されて所定の温度に調整される(S6)。
【0156】
そしてウエハWは第1の主ウエハ搬送体16により、高温度熱処理ユニット(BAKE)から第1の主ウエハ搬送部A1へ搬送され、ここから第4の処理ユニット部G4に属する高精度温調ユニット(CPL)へ同様の動作で搬送される。そしてここで例えば温度23℃で所定の温調処理が行われる(第2温調)(S7)。
【0157】
そして温調処理が終了すると、図17に示すシャッタ43が開き、第1の処理ユニット部G1に属するレジスト塗布ユニット(COT)へ搬送され、レジスト液の塗布処理が行われることになる(S8)。
【0158】
このレジスト塗布ユニット(COT)では、ウエハWがカップCPの直上位置まで搬送されてくると、まず、ピン148が上昇してウエハWを受け取った後下降して、ウエハWはスピンチャック142上に載置されて真空吸着される。そしてノズル待機部に待機していたノズル135がノズルスキャンアーム136及びガイドレール144の機構により図17で示すウエハWの中心位置の上方まで移動する。そしてウエハW中心に所定のレジスト液の塗布が行われた後に、駆動モータ143により例えば100rpm〜3000rpmで回転させて、その遠心力でレジスト液をウエハW全面に拡散させることによりレジスト液の塗布が完了する。
【0159】
続いて第4の処理ユニット部G4におけるプリベーキングユニット(PAB)のシャッタ76bが開き、図22(a)に示すように、ウエハWを載せた中段アーム7bがY方向に温調・搬送プレート71の直上位置まで移動し、続いて同図(b)に示すように昇降ピン84が上昇し、ピン上にウエハWが載置された後、中段アーム7bは元の位置に収まるとともに、シャッタ76bが閉じ、同図(c)に示すように昇降ピン84が下降してウエハWは温調・搬送プレート71上に載置される(S9)。なお、この図22(a)〜(c)の間は、熱処理装置Hにおけるチャンバーカバー170は閉じた状態にある。
【0160】
そして図23(a)に示すように、チャンバーカバー170が上方に開とされ、ウエハWを載せた温調・搬送プレート71が背面側へ、ホットプレート86の直上位置まで移動し、続いて同図(b)に示すようにピン85が上昇してピン上にウエハWが載置された後、温調・搬送プレート71は元の位置に収まるとともに、同図(c)に示すようにピン85が下降してウエハWはホットプレート86上に載置され、チャンバーカバー170が下降して閉とされ、所定の第2の加熱処理(PAB)が行われる(S10)。これによって、半導体ウエハW上の塗布膜から残存溶剤が蒸発除去される。
【0161】
この熱処理装置Hにより所定の加熱処理が終了すると、図23に示した動作と逆の動作を行う。すなわちホットプレート86から温調・搬送装置Cにより温調・搬送プレート71にウエハWを載置させて正面側へ戻る。このとき温調・搬送装置Cは加熱後のウエハWの温度を例えば40℃で調整しながら(ウエハWを温調しながら)正面側へ移動する(S11)。これにより加熱処理から温調処理までの処理時間を短縮させることができ、スループットの向上が図ることができる。
【0162】
そして図22で説明した動作と逆の動作で、ウエハWは今度は第2の主ウエハ搬送体17により温調・搬送装置C上から取り出され、続いて図4に示すドア38の窓38aを通過して膜厚検査部119・周辺露光ユニット部120へ搬送される。ここで所定の膜厚検査、基板周辺露光処理が行われた後(S12)、再び第2の主ウエハ搬送体17により第5の処理ユニット部G5の温調・搬送装置Cの昇降ピン84を介して、ウエハ搬送体27によりインターフェース部14(S13)から図示しない露光装置へ搬送される(S15)。この場合ウエハWは、露光装置へ渡される前に、バッファカセットBRに一時的に格納されることもある。そしてその後インターフェース部14の高精度温調ユニット(CPL)130により所定の温調処理が行われる(S14)。また、上記膜厚検査では、直接肉眼で見る検査ではなく検査機器によりミクロ的な検査を行うユニットであり、膜厚検査の他にも例えばパーティクル等の異物検査や表面検査等をも行う。これに関しては例えば全てのウエハWを検査するのではなく適宜行うようにしてもよい。
【0163】
そして露光処理が終了すると、ウエハWは再びインターフェース部14を介して、ウエハ搬送体27により第5の処理ユニット部G5に属するポストエクスポージャーベーキングユニット(PEB)へ搬送されるわけであるが、この場合もS9〜S11で説明した動作と同様の動作により、ウエハ搬送体27から温調・搬送装置Cへ搬送され(S16)、温調・搬送装置Cから熱処理装置Hへ搬送され、熱処理装置Hにより加熱処理が行われ(第3加熱)(S17)、温調・搬送装置Cにより例えば約40℃で所定の温度に調整しながら搬送され(S18)、第2の主ウエハ搬送部A2における第2の主ウエハ搬送体17によりウエハWが取り出される。
【0164】
次に第5の処理ユニット部G5に属する高精度温調ユニット(CPL)により例えば23℃で温調処理が行われ(第4温調)(S19)、その後、主ウエハ搬送体17により第2の処理ユニット部G2に属する現像ユニット(DEV)へ搬送され、現像液の塗布処理が行われることになる(S20)。
【0165】
この現像ユニット(DEV)では、ウエハWがカップCPの直上位置まで搬送されてくると、まず、ピン148が上昇してウエハWを受け取った後下降して、ウエハWはスピンチャック142上に載置されて真空吸着される。そしてノズル待機部に待機していたノズル135がノズルスキャンアーム136及びガイドレール144の機構により、ウエハWの周辺位置の上方まで移動する。続いて駆動モータ143によりウエハWが例えば10rpm〜100rpmで回転し、そしてノズル135はウエハW周辺からY方向に移動しながら、回転の遠心力により所定の現像液の塗布が行われる。
【0166】
次に第4の処理ユニット部G4に属するポストベーキングユニット(POST)へ搬送されるわけであるが、この場合もS9〜S11、S16〜S18で説明した動作と同様の動作により、主ウエハ搬送体17から温調・搬送装置Cへ搬送され(S21)、温調・搬送装置Cから熱処理装置Hへ搬送され、熱処理装置Hにより加熱処理が行われ(第4加熱)(S22)、温調・搬送装置CによりウエハWの温度を調整しながら搬送され(S23)、今度は第1の主ウエハ搬送部A1における第1の主ウエハ搬送体16によりウエハWが取り出される。この加熱処理は例えば100゜Cで所定時間だけ加熱される。これにより現像で膨潤したレジストが硬化し、耐薬品性が向上する。
【0167】
そしてウエハWは、主ウエハ搬送体16により第3の処理ユニット部G3におけるスペアの空間及びウエハ搬送22を介してカセットステーション10のカセットCRに戻される(S24)。ここで、カセットステーション10のカセットCRに戻される前に、カセットステーション10の背面側に設けられた図示しないマクロ検査器により、肉眼でウエハ基板W上の処理むら等をマクロ的に検査する場合もある。また、上記マクロ検査の他にも例えば、現像後のパターンの欠陥、線幅、重ね合わせ/オーバーレイ精度等の検査をも行うようにしてもよい。このようなマクロ検査器はカセットステーション10の背面側に突き出るように外付けしてもよいし、カセットステーション10内に配置するように構成しても構わない。
【0168】
以上説明したように、第1加熱(S5)、第2加熱(S10)、第3加熱(S17)、第4加熱(S22)の直後は全て、温調・搬送装置Cにより搬送しながら温調・温調しているので、それぞれのその後の工程である第2温調(S7)、第3温調(S14)及び第4温調(S19)による温調処理時間が短縮でき、スループットが向上する。
【0169】
更に、各熱処理ユニット部G3〜G5は10段、各塗布処理ユニット部G1及びG2は5段で構成されており、しかもこれら各処理ユニット部G1〜G5は第1の主ウエハ搬送部A1、21の主ウエハ搬送部A2を取り囲むようにして配置されているので、大量の基板を迅速に処理することができ、また各主ウエハ搬送体16及び17は効率良く各処理ユニットにアクセスでき、スループットの向上に寄与する。
【0170】
また、主ウエハ搬送体16及び17から温調・搬送装置Cを介して熱処理装置Hにより加熱処理を行うことにより、すなわち加熱処理を行う前には、必ず温調・搬送装置CによりウエハWの温度が所定の温度に保たれるため、加熱処理時間を一定にしても処理状態に差が出ることはなく、かつ基板処理全体におけるウエハWの熱履歴を一定とすることができる。
【0171】
また、図1に示すように、各熱処理系の処理ユニット部G3〜G5における加熱装置H、HH等と各塗布系処理ユニットG1及びG2との間に、温調系の装置C1、C2、Cがそれぞれ配置されているため、各加熱装置H、HH等が塗布系の処理ユニットG1及びG2に与える熱影響を最小限に抑えることができる。
【0172】
一方、主ウエハ搬送部A1及びA2と、各処理ユニットG1〜G5との間を各囲繞部材44、44´により囲繞している構造となっているので、各処理ユニット及び各搬送部へのパーティクルの侵入を防止できる。
【0173】
また、これら囲繞部材44、44´は、それぞれ図4に示すように、第1及び第2の主ウエハ搬送部A1及びA2の囲繞部材44と、各処理ユニットとの間で隙間uを設けることにより、主搬送ウエハ搬送部A1及びA2の搬送による振動が各処理ユニットに伝わることはなく、各熱処理及び各塗布処理を確実に行うことができる。
【0174】
次に図24〜図26を参照して、この基板処理装置1の気圧及び温度・湿度コントロールについて説明する。
【0175】
図24において、カセットステーション10,処理ステーション12およびインタフェース部14の上方にはエア供給室10a,12a,14aが設けられており、エア供給室10a,12a,14aの下面に防塵機能付きフィルタたとえばULPAフィルタ101,102,103が取り付けられている。各エア供給室のULPAフィルタ101,102,103より清浄な空気が、ダウンフローで各部10,12,14に供給され、これらエア供給室から各処理ユニットへ図24及び図25に示すようにダウンフローされるようになっている。このダウンフローの空気は上述したダクト31及び32から矢印方向(上向き)に供給されるわけであるが、第1及び第2の処理ユニット部G1及びG2においてはその背面側に設けられた各ファン106を介して排気ダクト100(図24参照)から下方の排気口125へ排気され、また、第3〜第5の処理ユニット部G3〜G5においては流路75b及び各ファン87a、87b(図11)を介して、排気口75dから下方の排気口125へ排気されるようになっている。また、図26に示すように第1及び第2の主ウエハ搬送部A1及びA2においては各ファン36を介して下方の排気口125から排気され、更にドア38の窓38aより周辺露光装置120及び検査ユニット部119へ通気され、排気口125へ排気されるようになっている。以上の各ファン106、87a、87b、36は全て制御部8により、各ユニット個別にその回転数が制御される。
【0176】
また、塗布系ユニット部(G1、G2)のそれぞれ各ユニット全てにおいてこれらの上方にそれぞれファン・フィルタユニットFが取り付けられ、それぞれ気圧、温度及び湿度を計測するセンサSが設けられている。このファン・フィルタユニットFは、例えばULPAフィルタと小型のファンとを有している。一方、第3〜第5の処理ユニット部G3〜G5、各ユニットに同様のセンサSが設けられ、第1及び第2の主ウエハ搬送部A1及びA2においても同様にセンサSが設けられている。以上の各センサSは制御部8に検出結果が取り込まれるようになっている。
【0177】
以上の構成により、気圧コントロールについては第1及び第2の処理ユニット部G1及びG2内の気圧を、第1及び第2の主ウエハ搬送部A1及びA2、第3〜第5の処理ユニット部G3〜G5内の気圧よりも例えば0.3(Pa)〜0.4(Pa)だけ高く制御する。このように、塗布系のユニットG1及びG2内の気圧を、熱処理系及び搬送系の気圧よりも高く制御する、すなわち陽圧コントロールをすることにより、最もパーティクルの制限が必要とされる塗布系のユニットにおける塗布処理を確実かつ高精度に行うことができる。
【0178】
また、以上の構成により第1〜第5の処理ユニット部G1〜G5、第1及び第2の主ウエハ搬送部A1及びA2における各ユニット内の気圧・温度・湿度は各々個別にPID制御されるので、各ユニットの処理に適合した最適な環境で各処理を行うことができる。
【0179】
また、図4において第1又は第2の主ウエハ搬送部A1又はA2のメンテナンスの際に、ドア38を開いたときに制御部8の指令に基づき、全ユニットG1〜G5及び全主搬送部A1及びA2内に供給される清浄空気の量を増加させて気圧を更に高めるようにする。これによりメンテナンス時に発生するパーティクルを抑制することができる。更にこの気圧コントロールに加えて、図1において背面側のパネル40を取り外し又は開閉したときに、システム全体(基板処理装置1)内の気圧を高めるようにしてもい。なお、そのような場合、メンテナンス時のみ作動するファンを別途設けて、システム全体(基板処理装置1)内の気圧を高めるようにしてもい。
【0180】
また、図1に示すように、各熱処理系の処理ユニット部G3〜G5における加熱装置H、HH等と各塗布系処理ユニットG1及びG2との間に、温調系の装置C1、C2、Cがそれぞれ配置されているため、各加熱装置H、HH等が塗布系の処理ユニットG1及びG2に与える熱影響を最小限に抑えることができる。従って、各塗布系処理ユニットG1及びG2における温度制御を精密に行うことができる。
【0181】
また、基板処理装置1では、図27に示すように、熱処理系の各ユニット部G3〜G5における各ユニットでは、一方の窓75aがシャッタ76aにより開かれているときには、他方の窓75bがシャッタ76bにより閉じられるように開閉制御が行われている。これにより、各ユニットがいわばロードロック室的に機能し、各ユニットを跨ぐ両側の環境を効果的に遮断し、それぞれにおいて処理環境を良好に維持することができるようになる。
【0182】
更に、基板処理装置1では、図28に示すように、液供給系の各ユニット部G1、G2における各ユニットの開口部97がシャッタ43により開かれているときには、このユニット部の両側にある熱処理系の各ユニット部G3〜G5における各ユニットの窓75a、75bがシャッタ76a、76bにより閉じられるように開閉制御が行われている。これにより、液供給系のユニットから熱処理系のユニットに処理に悪影響を及ぼす雰囲気が流入しないようになる。
【0183】
更に、このシステムはケミカル室(CHM)26及び27内の液供給装置58及び59をも温調可能としている。これにより塗布系の処理ユニットG1及びG2に供給される処理液の温度が好適な状態に維持される。なお、塗布系の処理ユニットとして使っていた室をケミカル室に代用することも可能である。
【0184】
図29は本発明の第2の実施形態による熱処理ユニットを示しており、図11及び図12における要素と同一のものについてはその説明を省略する。
【0185】
この熱処理ユニットG3´では、筐体75内に正面側(図中左方)から順に温調装置C1´と、低温度熱処理装置LHと、高温度熱処理装置HHとが例えば直線状に配置されている。これら熱処理装置LH、HHは加熱温度の違いだけであり、これらの構成は第1の実施形態の熱処理装置Hと同様に、円筒形の支持部材88に適当な断熱材を介して、低温度熱処理装置LHには低温度ホットプレート111が設けられ、高温度熱処理装置HHには高温度ホットプレート112が設けられている。支持部材88の下方にはウエハWの受け渡しを行うための3本のピン85が駆動装置82により昇降可能に設置されており、この3本のピン85はそれぞれのホットプレート111及び112に形成された貫通穴111a及び112aに埋没して配置されている。一方、温調装置C1´は例えば第1実施形態の温調ユニット(COL)における温調装置と同様であり、温調機構としてはペルチェ素子や冷却水を使用している。
【0186】
これら温調装置C1´、低温度熱処理装置LH、高温度熱処理装置HHの側方には、案内レール118がX方向に延設されており、この案内レール118に沿って図示しない駆動装置により移動可能なようにサブアーム115が設けられている。このサブアーム115は、1対のハンド115a、115aを有している。
【0187】
この熱処理ユニットG3´は、第1実施形態における各処理ユニット部G3〜G5の配置と同様に配置される。この場合、図1において処理ステーション12背面側のパネル40を背面側に移動させて、熱処理ユニットG3´の寸法に合わせて配置する。
【0188】
この熱処理ユニットG3´の作用については、シャッタ76が開き、第1又は第2の主ウエハ搬送体A1又はA2の中段アーム7b(又は下段アーム7c)がY方向に温調装置C1´の直上位置まで移動し、温調装置C1´における昇降ピン127が上昇し、サブアーム115の高さよりも高い位置で該ピン127上にウエハWが載置された後、中段アーム7bは元の位置に収まるとともに、シャッタ76が閉じる。このときサブアーム115は、主ウエハ搬送体16の動作の妨げとならないように低温度熱処理装置LH側に位置している。そして低温度熱処理装置LH側に位置していたサブアーム115が温調装置C1´上に移動する。そして昇降ピン127がウエハWを載せた状態で下降してウエハWはサブアーム115に受け渡される。
【0189】
そして、ウエハWを受け取ったサブアーム115は、X方向に背面側に移動して、同様に昇降ピンの駆動により次工程である低温度熱処理装置LH、その次の工程である高温度熱処理装置HHのホットプレート111、112上に順次載置されて所定の加熱処理を行う。
【0190】
そして高温度熱処理装置HHにより所定の熱処理が終了すると、ウエハWはサブアーム115により温調装置C1´まで移動されて、温調プレート122上に載置されて所定の温調処理を行なう。
【0191】
本実施形態では、特に、温度の異なる熱処理、更には温調処理を連続的に行うことができ、スループットの向上を図ることができる。
【0192】
なお、温調装置C1´と低温度熱処理装置LHと高温度熱処理装置HHとを適宜遮蔽板で仕切るようにすれば、各装置における温度制御をより精密に行うことができる。
【0193】
図30は本発明の第3の実施形態による基板処理装置を示しており、この基板処理装置150は、第1の実施形態における第2の主ウエハ搬送部A2が変形して、更に塗布系の処理ユニット部G2´が増設されたものであり、それ以外の構成については第1実施形態と同様である。この処理ユニット部G2´はレジスト塗布ユニット(COT)及び現像ユニット(DEV)を有している。
【0194】
第1の実施形態による主ウエハ搬送部A1(A2)は主ウエハ搬送体16(17)自体がY方向には移動することはなかったが、この第3実施形態による第3の主ウエハ搬送部A3は、Y方向にも移動可能なようにY軸ポール128が設けられている。このY軸ポール128は鉛直方向のポール33に沿って移動可能とされており、このY軸ポールに沿って移動可能に主ウエハ搬送体17が取り付けられている。
【0195】
これにより、第4及び第5の熱処理ユニット部G4及びG5で基板が処理された後、第1及び第2の塗布系の処理ユニット部G1及びG2で処理しきれなかった基板を第3の第3の主ウエハ搬送部A3による主ウエハ搬送体17により、処理ユニットG2´へ搬送して所定の塗布処理を行なうことができる。これによりスループットは向上する。
【0196】
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
【0197】
図31はこの実施形態に係る基板処理装置の構成を示す平面図、図32はその一部斜視図である。
【0198】
これらの図に示すように、この実施形態に係る基板処理装置201は、インタフェース部202の構成が上述した実施形態と異なる。この実施形態に係るインタフェース部202では、露光装置203との間に2段の第1及び第2のインタフェース部202a、202bが設けられている。
【0199】
第1のインタフェース部202aでは、第5の熱処理ユニット部G5の開口部と対面するようにウエハ搬送体204が配置されている。
【0200】
このウエハ搬送体204の背面側には、当該ウエハ搬送体204と対面するように、上から順番に周辺露光装置WEE、イン用バッファカセットINBR、アウト用バッファカセットOUTBRが多段配置されている。イン用バッファカセットINBRは、露光装置203に搬入されるウエハWを一旦収容するもので、例えばそのようなウエハWを25枚程収容する。アウト用バッファカセットOUTBRは、露光装置203から搬出されたウエハWを一旦収容するもので、例えばそのようなウエハWを25枚程収容する。
【0201】
ウエハ搬送体204の正面側には、当該ウエハ搬送体204と対面するように、上から順番に受け渡しユニットTRS、2段の高精度温調ユニットCPLが多段に配置されている。受け渡しユニットTRSは、図示を省略するが例えば基台上にウエハWを支持する3本の支持ピンを設けて構成され、第1のインタフェース部202aにおけるウエハ搬送体204及び後述する第2のインタフェース部202bにおけるウエハ搬送体206の両方からアクセスができるように開口部が設けられている。高精度温調ユニットCPLは、上述した実施形態のものとほぼ同様の構成であり、第1のインタフェース部202aにおけるウエハ搬送体204及び後述する第2のインタフェース部202bにおけるウエハ搬送体206の両方からアクセスができるように開口部が設けられている。
【0202】
ウエハ搬送体204は、Z方向に移動可能で、かつθ方向に回転可能に構成されており、かつ、ウエハ搬送体204における受け渡し用のフォーク204aが上下2本それぞれ進退自在に構成され、ウエハ搬送体204における受け渡し用のフォーク204aが第5の熱処理ユニット部G5の各開口部、周辺露光装置WEE、イン用バッファカセットINBR、アウト用バッファカセットOUTBR、受け渡しユニットTRS、2段の各高精度温調ユニットCPLに対してアクセスしてこれら各部との間で別々のフォーク204でウエハWの受け渡しを行い、ウエハWの搬送を行うようになっている。
【0203】
第2のインタフェース部202bには、Y,Z方向に移動可能で、θ方向に回転可能に構成なウエハ搬送体206が配置されている。このウエハ搬送体206は、進退自在な受け渡し用のピン206aが受け渡しユニットTRS、2段の各高精度温調ユニットCPL、露光装置203におけるインステージ203a、アウトステージ203bに対してアクセスしてこれら各部との間でウエハWの受け渡しを行い、ウエハWの搬送を行うようになっている。
【0204】
次に、このように構成されたインタフェース部202におけるウエハWの搬送動作を説明する。
【0205】
第5の熱処理ユニット部G5から搬入されたウエハWは、ウエハ搬送体204→イン用バッファカセットINBR→ウエハ搬送体204→周辺露光装置WEE→ウエハ搬送体204→高精度温調ユニットCPL→ウエハ搬送体206を介して露光装置203におけるインステージ203aに搬送される。
【0206】
一方、露光装置203におけるアウトステージ203bから搬出されたウエハWは、ウエハ搬送体206→受け渡しユニットTRS→ウエハ搬送体204→アウト用バッファカセットOUTBR→ウエハ搬送体204を介して第5の熱処理ユニット部G5へ搬出される。
【0207】
本実施形態によれば、特にウエハ搬送体206の負荷が低減されているので、露光装置203の要求に応じて直ぐにアウトステージ203bからウエハWを搬出することが可能である。従って、露光装置203側で搬出要求のあったウエハWを露光装置203内に待たせるようなことが非常に少なくなる。また、これに加えてウエハ搬送体204の負荷も低減されるので、露光装置203から搬出されたウエハWを一定の時間で第5の熱処理ユニット部G5側に受け渡すことができる。従って、本実施形態の基板処理装置201によれば、線幅をより均一に形成することが可能となる。更に、この実施形態によれば、第2のインタフェース部202bの背面側にウエハ搬送体205、206に対して直接作業者がアクセスできるメンテナンス領域207を確保することができる。
【0208】
なお、第1のインタフェース部202a正面の空き領域208は、この基板処理装置201に必要な薬液を貯留するタンク等を配置するため領域としてもよい。
【0209】
また、受け渡しユニットTRS及び2段の高精度温調ユニットCPLの上方に周辺露光装置を配置するようにしても構わない。
【0210】
なお、本発明は以上説明した実施形態には限定されない。
【0211】
上記実施形態においては、熱処理系ユニット部を3つ(G3〜G5)、主ウエハ搬送部を2つ(A1,A2)、塗布系ユニット部を2つ(G1,G2)それぞれ設ける構成としたが、例えば熱処理系ユニット部を4つ、主ウエハ搬送部を3つ、塗布系ユニット部を3つとして、その配置を保ったまま図1において左右方向に増設してもよい。また、必要に応じて更に増設をすることも可能である。
【0212】
また、図に示す熱処理ユニット部G3(G4、G5)において、温調・搬送装置Cと熱処理装置Hとの間に互いの熱干渉を抑制するための一点鎖線で示す遮蔽板93をもうける構造とし、温調・搬送装置Cによる搬送の際にはこの遮蔽板93をスライドさせて開閉するようにしてもよい。
【0213】
更に、本発明は半導体ウエハばかりでなく、例えば液晶表示装置に使われるガラス基板等についても適用が可能である。
【0214】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、基板の温調処理に要する時間を実質的に低減することができ、また基板の温調処理に要する時間がスループットの低下に与える影響を極力減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態による基板処理装置の全体構成を示す平面図である。
【図2】同基板処理装置の全体構成を示す正面図である。
【図3】同基板処理装置の全体構成を示す背面図である。
【図4】本発明の第1の実施形態による主ウエハ搬送部の断面図である。
【図5】同主ウエハ搬送部の要部を示す斜視図である。
【図6】同主ウエハ搬送部の側面図である。
【図7】同主ウエハ搬送部における主ウエハ搬送体の駆動機構を示す側面図である。
【図8】同主ウエハ搬送体の正面図である。
【図9】同主ウエハ搬送体の断面図である。
【図10】図9における[10]−[10]線方向断面図である。
【図11】本発明の第1の実施形態によるプリベーキングユニット(PAB)、ポストエクスポージャーベーキングユニット(PEB)、ポストベーキングユニット(POST)の横断面図である。
【図12】同熱処理ユニットの縦断面図である。
【図13】同熱処理ユニットにおける筐体の温調機構を示すための模式図である。
【図14】本発明の第1の実施形態による高精度温調ユニット(CPL)の横断面図である。
【図15】本発明の第1の実施形態による高温度熱処理ユニット(BAKE)の横断面図である。
【図16】本発明の第1の実施形態によるトランジションユニット(TRS)の横断面図である。
【図17】本発明の第1の実施形態によるレジスト塗布ユニットを示す平面図である。
【図18】同縦断面図である。
【図19】本発明の第1の実施形態による現像ユニットを示す平面図である。
【図20】同縦断面図である。
【図21】本発明の第1の実施形態による基板処理装置の一連の動作を示すフロー図である。
【図22】熱処理ユニットにおける基板受け渡しの作用を説明するための図である。
【図23】同熱処理ユニットの作用図である。
【図24】本発明の第1の実施形態による基板処理装置の清浄空気の流れを示す略正面図である。
【図25】同清浄空気の流れを示す略側面図である。
【図26】同清浄空気の流れを示す略側面図である。
【図27】本発明に係るシャッターの開閉動作(その1)を説明するための図である。
【図28】本発明に係るシャッターの開閉動作(その1)を説明するための図である。
【図29】本発明の第2の実施形態による熱処理ユニットの横断面図である。
【図30】本発明の第3の実施形態による基板処理装置の部分平面図である。
【図31】本発明の第4の実施形態による基板処理装置の平面図である。
【図32】図31に示した基板処理装置におけるインタフェース部の斜視図である。
【符号の説明】
W…半導体ウエハ
G1〜G5…第1〜第5の処理ユニット部
u…隙間
A1…第1の主ウエハ搬送部
A2…第2の主ウエハ搬送部
F…フィルタ
S…センサ
C…温調・搬送装置
H…熱処理装置
LH…低温度熱処理装置
HH…高温度熱処理装置
1…基板処理装置
7a…上段アーム
7b…中段アーム
7c…下段アーム
8…制御部
9…遮蔽板
16…主ウエハ搬送体
17…第2の主ウエハ搬送体
36…ファン
38…ドア
40…パネル
41…筐体
44…囲繞部材
58…液供給装置
75…筐体
75b…流路
75c…開口
75a…開口部
76…シャッタ
84…昇降ピン
93…遮蔽板
115…サブアーム
150…基板処理装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a substrate processing apparatus such as a coating and developing processing apparatus for applying a resist solution onto a semiconductor wafer and developing the resist solution.
[0002]
[Prior art]
For example, in a photoresist processing step in the manufacture of a semiconductor device, a substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) is exposed to a pattern, is then subjected to a temperature adjustment process after the heat treatment, and is then developed. . For such a series of processes, a coating and developing apparatus has been conventionally used.
[0003]
In this coating and developing apparatus, a series of processes necessary for coating and developing a wafer, for example, a resist coating process for applying a resist solution, a heating process for heating the wafer after the exposure process, and a wafer after the heating process are performed. There are provided various processing apparatuses for individually performing temperature adjustment processing for temperature adjustment and development processing for performing development processing on the wafer after the temperature adjustment processing is completed. Then, loading / unloading of wafers to / from each processing apparatus and transfer of wafers between the processing apparatuses are performed by a main transfer apparatus.
[0004]
By the way, only the transfer with respect to each part by such a main transfer apparatus increases the burden on the main transfer apparatus, which may cause a reduction in the throughput of the entire apparatus.
[0005]
Therefore, for example, in JP-A-8-162514, a processing unit group is configured by a predetermined processing unit among processing units for performing continuous process processing, and each processing unit group is provided with a substrate delivery position. The sub-transport robot transports the substrate between the substrate delivery position and the processing unit constituting the processing unit group, while the processing unit other than the processing unit constituting the processing unit group, and the substrate delivery position of the processing unit group, A technique in which a main transfer robot transfers a substrate between the two is disclosed. As a result, the burden on the transfer device can be reduced and the throughput can be improved.
[0006]
For example, the temperature adjustment process is performed between the exposure process and the development process after the heat process, but the time required for the temperature adjustment process tends to be long and the throughput tends to be reduced. According to the above, in order to transport the substrate between the processing unit that performs the heating process and the processing unit that performs the temperature adjustment process by the sub-transport robot that reduces the burden, the time from the end of the heating process to the start of the development process is shortened. In addition, it is possible to reduce the influence of the time required for the temperature adjustment process on the decrease in throughput.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique disclosed in the above publication, the actual time required for the temperature adjustment process is not different from the conventional one, and there is a limit to reducing the influence of the time required for the temperature adjustment process on the throughput reduction. .
[0008]
In the technique disclosed in the above publication, the substrate is carried into the processing unit that performs the heat treatment or the processing unit that performs the temperature adjustment process via the sub-transport robot. There is a problem that the thermal history of the substrate before the conditioning process varies and processing at a precise temperature cannot be performed. In particular, recently, there is a tendency to make the heating plate and temperature control plate thinner and respond quickly to temperature changes. In such a case, if a substrate with a variation in thermal history is introduced, the temperature of the heating plate or temperature control plate is increased. As a result, it is difficult to process the substrate at a precise temperature.
[0009]
  The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus that can substantially reduce the time required for temperature control processing of a substrate.
[0010]
  Another object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of performing thermal processing and temperature control processing of a substrate more precisely.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the present invention provides a main transport unit for transporting a substrate, a processing unit disposed around the main transport unit and performing thermal processing on at least the substrate, and the main transport unit. And a liquid supply unit that supplies a predetermined liquid onto the substrate, and the main transport unit, the processing unit, and the liquid supply unit are disposed in separate housings, respectively. The body has an opening for transferring the substrate, and a passage connecting the adjacent openings between the housings is surrounded by a surrounding member, and the surrounding member and at least one of the housings A substrate processing apparatus is provided in which a minute gap is provided between the two.
[0012]
  The substrate processing apparatus includes an atmospheric pressure control unit configured to control the liquid supply unit so that the pressure is higher than the processing unit and the main transfer unit, and the main transfer unit and the processing unit have substantially the same pressure. , May be further provided.
[0013]
  The atmospheric pressure control means includes a gas supply unit that supplies gas to the main transfer unit, the processing unit, and the liquid supply unit, a gas exhaust unit that exhausts gas, and an atmospheric pressure measurement unit that measures atmospheric pressure, And controlling at least one of the amount of gas supplied by the gas supply unit and the amount of gas exhausted by the gas exhaust unit based on the measured atmospheric pressure.
[0014]
  The processing units may be arranged in multiple stages in the vertical direction, and may include the gas supply unit, the gas exhaust unit, and the atmospheric pressure measurement unit for each processing unit.
[0015]
  At least one of the main transport unit, the processing unit, and the housing of the liquid supply unit is provided with an openable / closable door used for internal maintenance, and the atmospheric pressure control means is configured such that when the door is opened, You may make it control so that the atmospheric | air pressure in a housing | casing may be raised.
[0016]
  The casing further includes an outer casing that surrounds the casings of the main transport unit, the processing unit, and the liquid supply unit, and is provided with an openable / closable panel that is used for internal maintenance. When the panel is opened, control may be performed so as to increase the air pressure in the outer casing.
[0017]
  A gas supply unit that operates only when the door or the panel is opened may be further provided in the casing or the outer casing.
[0085]
In the present invention, the liquid supply unit is controlled such that the pressure is higher than that of the processing unit and the main transport unit, and the main transport unit and the processing unit have substantially the same pressure. Particles or the like do not flow into the unit, and defects due to particles or the like in the liquid supply unit can be reduced.
[0086]
In particular, the main transport unit, the processing unit, and the liquid supply unit are arranged in separate housings, and each housing has an opening for transferring a substrate, and each housing The pressure management can be performed efficiently and precisely by configuring the passage connecting between the adjacent opening portions so as to be surrounded by the surrounding member.
[0087]
In particular, since a minute gap is provided between the surrounding member and at least one of the housings, the unit can be installed efficiently.
[0088]
In addition, the atmospheric pressure control means includes a gas supply unit that supplies gas, a gas exhaust unit that exhausts gas, and an atmospheric pressure measurement that measures atmospheric pressure, with respect to the main transfer unit, the processing unit, and the liquid supply unit, respectively. Each of which is configured to control at least one of the amount of gas supplied by the gas supply unit and the amount of gas exhausted by the gas exhaust unit based on the measured atmospheric pressure, Precise pressure management can be performed for each unit.
[0089]
In the present invention, at least one of the casings of the main transport unit, the processing unit, and the liquid supply unit is provided with an openable / closable door used for internal maintenance, and the atmospheric pressure control means opens the door. When the control unit is configured to control the air pressure in the housing to be increased, the housing of the main transport unit, the processing unit, and the liquid supply unit is entirely enclosed, and internal maintenance is performed. And further comprising an outer casing provided with an openable / closable panel to be used, wherein the air pressure control means is configured to control so as to increase the air pressure in the outer casing when the panel is opened. In this case, particles and the like can be prevented from flowing into the apparatus.
[0098]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0099]
FIGS. 1 to 3 are views showing the overall configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a plan view, FIG. 2 is a front view, and FIG.
[0100]
The substrate processing apparatus 1 carries a plurality of semiconductor wafers W as wafers to be processed in a wafer cassette CR, for example, 25 units, from the outside to the system or unloads them from the system, or carries a semiconductor wafer W into the wafer cassette CR. A cassette station 10 serving as a receiving unit for carrying out, and various single-wafer processing units for performing predetermined processing on the semiconductor wafer W one by one in the coating and developing process are arranged in multiple stages at predetermined positions. It has a configuration in which a processing station 12 and an interface unit 14 for transferring the semiconductor wafer W between the processing station 12 and an exposure apparatus (not shown) provided adjacent to the processing station 12 are integrally connected.
[0101]
In the cassette station 10, as shown in FIG. 1, a plurality of, for example, five wafer cassettes CR are placed in a row in the X direction at the position of the protrusion 20a on the cassette mounting table 20 with the respective wafer entrances facing the processing station 12 side. The wafer transfer body 22 which is placed and movable in the cassette arrangement direction (X direction) and the wafer arrangement direction (Z direction) of the wafers stored in the wafer cassette CR selectively accesses each wafer cassette CR. ing. Further, the wafer transfer body 22 is configured to be rotatable in the θ direction so that it can also access a heat treatment system unit belonging to a third processing unit portion G3 having a multi-stage structure, which will be described later, as shown in FIG. It has become.
[0102]
As shown in FIG. 1, the processing station 12 includes a third processing unit G3, a fourth processing unit G4, and a fifth processing unit G5 from the cassette station 10 side on the rear side of the apparatus (upper side in the drawing). A first main wafer transfer section A1 as a first main transfer section is provided between the third processing unit section G3 and the fourth processing unit section G4. As will be described later, the first main wafer transfer unit A1 includes a first processing unit unit G1, a third processing unit unit G3, a fourth processing unit unit G4, and the like. It is installed so that it can be selectively accessed. Further, a second main wafer transfer unit A2 as a second main transfer unit is provided between the fourth processing unit G4 and the fifth processing unit G5, and the second main wafer transfer unit A2 is provided. The second main wafer transfer body 17 is installed so that it can selectively access the second processing unit part G2, the fourth processing unit part G4, the fifth processing unit part G5, and the like.
[0103]
Further, a heat treatment unit is installed on the back side of the first main wafer transfer unit A1, for example, an adhesion unit (AD) 110 for hydrophobizing the wafer W, a heating unit (for heating the wafer W) ( HP) 113 is stacked in two steps from the bottom as shown in FIG. The adhesion unit (AD) may further include a mechanism for adjusting the temperature of the wafer W. On the back side of the second main wafer transfer unit A2, a peripheral exposure device (WEE) 120 that selectively exposes only the edge portion of the wafer W and an inspection unit that inspects the resist film thickness applied to the wafer W are provided. An inspection device 119 is provided. These peripheral exposure apparatus (WEE) 120 and inspection apparatus 119 may be arranged in multiple stages. In addition, a heat treatment unit may be arranged on the back side of the second main wafer transfer unit A2 similarly to the back side of the first main wafer transfer unit A1.
[0104]
As shown in FIG. 3, in the third processing unit G3, an oven-type processing unit that performs a predetermined process by placing the wafer W on a mounting table, for example, a first heat treatment unit that performs a predetermined heat treatment on the wafer W. A high-temperature heat treatment unit (BAKE), a high-precision temperature control unit (CPL) that heat-treats the wafer W with high-precision temperature control, and a transfer part of the wafer W from the wafer carrier 22 to the main wafer carrier 16 The transition unit (TRS) and the temperature control unit (TCP) which become the above are stacked in, for example, 10 stages in order from the top. In the third processing unit G3, in the present embodiment, the third stage from the bottom is provided as a spare space. Even in the fourth processing unit G4, for example, a post-baking unit (POST) as a fourth heat treatment unit, a pre-baking unit (PAB) which is a second heat treatment unit for performing heat treatment on the wafer W after resist application, high accuracy The temperature control units (CPL) are stacked in, for example, 10 stages in order from the top. Further, in the fifth processing unit G5, for example, a post-exposure baking unit (PEB) and a high-precision temperature control unit (CPL) are provided in, for example, 10 stages from the top as the third heat treatment unit for performing heat treatment on the exposed wafer W. It is superimposed on.
[0105]
In FIG. 1, a first processing unit part G1 and a second processing unit part G2 are provided side by side in the Y direction on the apparatus front side of the processing station 12 (downward in the figure). Between the first processing unit G1 and the cassette station 10 and between the second processing unit G2 and the interface unit 14, the temperature of the processing liquid supplied to the processing units G1 and G2 is controlled. Liquid temperature control pumps 24 and 25 to be used are respectively provided, and further, clean air from an air conditioner (not shown) provided outside the processing system is supplied to the inside of the processing units G1 to G5. Ducts 31 and 32 are provided.
[0106]
As shown in FIG. 2, in the first processing unit G1, five spinner type processing units, for example, resist coatings, are provided as liquid supply units for performing predetermined processing by placing a semiconductor wafer W on a spin chuck in a cup CP. The unit (COT) has three stages, and the bottom coating unit (BARC) for forming an antireflection film to prevent light reflection at the time of exposure is stacked in two stages, and five stages in order from the bottom. Similarly, in the second processing unit section G2, five spinner type processing units, for example, development units (DEV) are stacked in five stages in order from the bottom. In the resist coating unit (COT), the drainage of the resist solution is troublesome both in terms of mechanism and maintenance, and thus is preferably arranged in the lower stage. However, it can be arranged in the upper stage as required.
[0107]
The first to fifth processing units G1 to G5, the adhesion unit 110, the heating unit (HP) 113, the exposure processing device (WEE) 120, and the inspection device 119 can be removed for each maintenance. Further, a panel 40 (FIG. 1) on the back side of the processing station 12 is also attached so as to be removable or openable.
[0108]
In addition, chemical chambers (CHM) 26 and 27 serving as liquid supply mechanisms for supplying the above-described predetermined processing liquids to the processing unit parts G1 and G2 are provided at the lowermost stages of the first and second processing unit parts G1 and G2. Are provided.
[0109]
A central control unit 8 that controls the entire system of the substrate processing apparatus 1 is provided below the cassette station 10.
[0110]
A portable pickup cassette CR and a stationary buffer cassette BR are arranged in two stages on the front surface of the interface section 14, and a wafer transfer body 27 is provided in the center. The wafer transfer body 27 moves in the X and Z directions to access both cassettes CR and BR. Further, the wafer transfer body 27 is configured to be rotatable in the θ direction so that it can also access the fifth processing unit G5. Furthermore, as shown in FIG. 3, a plurality of high-precision temperature control units (CPL) are provided on the back surface of the interface unit 14, for example, two stages in the vertical direction. The wafer transfer body 27 can also access this temperature control unit (CPL).
[0111]
Next, the configuration of the first main wafer transfer unit A1 as the main transfer unit will be described with reference to FIGS. Since the second main wafer transfer unit A2 is the same as the first main wafer transfer unit A1, the description thereof is omitted.
[0112]
In FIG. 4, the main wafer transfer unit A1 is surrounded by a casing 41 and a door 38 attached to the back side of the casing 41 so as to be openable and closable. The illustration of the door 38 is omitted. A window 38a is formed in the door 38 so as to allow access to the adhesion unit (AD) 110, and in the case of the second main wafer transfer portion A2, the peripheral exposure apparatus 120 and the inspection apparatus 119 can be accessed. Yes. Windows 41b and 41a are respectively provided on the front surface and the side surface so that the housing 41 can also be accessed from the outside. Five front windows 41b are provided (FIG. 5) for delivering the wafer W to and from the first processing unit G1 arranged in five stages, while the side windows 41a are provided. As shown in FIG. 6, ten wafers W are provided to transfer the wafers W to and from the third and fourth processing unit portions G4 arranged in ten stages. It can be increased or decreased as needed. Further, on both side surfaces of the casing 41, surrounding members 44 that connect the third and fourth processing unit parts G3 and G4 have a small gap u with respect to the processing unit parts G3 and G4. Each is attached. The gap u is a distance that can suppress the generation and intrusion of particles, and is, for example, 0.5 mm. The processing unit portions G3 and G4 of the surrounding member 44 have shock absorbing packings 30 respectively, and corresponding windows 30a are also formed in the packing 30 as shown in FIG. In addition, partition plates 34 are provided so as to partition each window 30a in the surrounding member.
[0113]
Further, in FIG. 4, the surrounding member 44 having the same configuration as that of the surrounding member 44 is also provided in a portion corresponding to the five openings 97 provided in the casing 41 ′ on the first and second processing unit portions G <b> 1 and G <b> 2 side. 'Is attached to the main wafer transfer portion A1 (A2) with a small gap u (for example, 0.5 mm).
[0114]
For example, four fans 36 for controlling the pressure and temperature / humidity inside the first main wafer transfer unit A1 are provided at the bottom of the first main wafer transfer unit A1. The operation of these fans 36 is controlled by the central control unit 8 (FIG. 2).
[0115]
As shown in FIGS. 4 and 5, a vertical pole 33 is installed on the first and second processing unit parts G <b> 1 and G <b> 2 side in the housing 44, and inside one of the poles 33, As shown in FIG. 7, a pair of pulleys 51 and 52 are attached to the upper end portion and the lower end portion, and an endless belt 49 serving as a vertical driving means is stretched between the pulleys 51 and 52. A support 45 of the first main wafer transfer body 16 is connected to the vertical drive belt 49 via a belt clamp 47. 4 and 5, the support portion 45 is provided with a flange portion 45a. The flange portion 45a is slidably engaged with sleeves 33a formed on both poles 33, respectively. . The lower pulley 52 is connected to the rotation shaft Ma of the drive motor M fixedly arranged at the bottom of the pole 33, and constitutes a drive pulley. By such a vertical belt driving mechanism and a vertical sliding mechanism, the main wafer transfer body 16 can be moved up and down in the vertical direction by the driving force of the driving motor M.
[0116]
The lifting mechanism described above is similarly installed on the other pole 33, but the drive motor M may not be provided on the other pole 33.
[0117]
The main wafer transfer body 16 has a motor 50 built in the support portion 45, and a rotating rod 46 rotatable in the θ direction (FIG. 5) is connected to the motor 50. The arm base end 55 which is the base end of the three arms 7a, 7b and 7c is fixed.
[0118]
FIG. 8 is a view of the main wafer transfer body 16 as seen from the front side in the state of FIG. Vertical members 95 are attached to both sides of the distal end portion of the arm base end portion 55, and a shielding plate 9 that blocks radiant heat from both arms is attached to the vertical members 95 between the upper arm 7a and the middle arm 7b. Further, an attachment member 96 that extends between these vertical members 95 is attached. A pair of optical sensors 94 is provided at the center of the mounting member 96 and at the tip of the arm base end portion 55, whereby the presence or absence of the wafer W on each arm and the protrusion of the wafer W are confirmed.
[0119]
9 is a cross-sectional view showing the configuration of the base end portion 55 of the main wafer transfer body 16, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line [10]-[10] in FIG. Arm support plates 54 are fixed to the arm base ends of the arms 7a to 7c, respectively. These arm support plates 54 are formed in an L-shaped cross section, and each arm support plate 54 has an arm carriage 56 that is movable in the arm longitudinal direction along a rail 61 laid on the base 55a of the base end portion 55. Are fixedly attached.
[0120]
Under each arm carriage 56, a guide 62 slidably engaged with each rail 61 is provided. Further, the inner side surface of each arm carriage 56 is provided in the vicinity of the pulley 63 and the arm forward end position (the distal end portion 55c of the base 55) respectively disposed near the arm original position (the base end portion 55b of the base 55). The belts 66 are respectively fixed to the drive belts 65 spanned between the pulleys 64. The pulleys 63 are coaxially coupled to pulleys 68 via bearings 67, respectively, and the pulleys 68 are coupled to pulleys 70 via drive belts 69, respectively. The pulleys 70 are respectively connected to the rotation shaft of the drive motor 60. It is fixed.
[0121]
When the rotation shaft of each motor 60 rotates, each pulley 63 rotates via each pulley 70, each drive belt 69, and each pulley 68, and each drive belt 65 is driven by the rotation drive of each pulley 63, and each drive belt. Each arm carriage 56 moves along the rail 61 along with the rail 65, and the moving direction is determined by the rotation direction of each motor 60. Of course, each of these motors is independently driven, and each arm 7a-7b is movable independently.
[0122]
With the configuration of the main wafer transfer body 16 as described above, the arms 7a to 7b can be rotated in the θ direction and can be moved in the X, Y, and Z directions, and as described above, the processing unit units G1, G3, and G4. Can be accessed.
[0123]
Next, referring to FIG. 11 to FIG. 13, the pre-baking unit (PAB), the post-exposure baking unit (PEB), the post of the 10 stages belonging to the fourth processing unit G4 and the fifth processing unit G5. The baking unit (POST) will be described. Each of these baking units only differs in processing temperature.
[0124]
As shown in FIG. 11, such a heat treatment unit has a heat treatment device H on the front side of the system and a temperature control / conveyance device C on the back side in the housing 75. The heat treatment apparatus H is provided with a hot plate 86 that is heated by a heating wire 86b through a suitable heat insulating material in a cylindrical support 88. Below the support 88, three pins 85 for transferring the wafer W are installed so as to be moved up and down by the driving device 82, and these three pins 85 are through holes 86 a formed in the hot plate 86. It is buried and buried.
[0125]
On the other hand, the temperature control / conveyance device C is provided with sliders 79a and 79b movable along, for example, two guide rails 77 disposed along the X direction, and are attached to the sliders 79a and 79b, respectively. The temperature control / conveyance plate 71 is fixed via the connecting members 78, 78. Below the temperature control / conveying plate 71, lifting pins 84 for transferring the wafer W are installed so as to be lifted and lowered by a driving device. The temperature control / conveyance plate 71 is formed with a notch 71a so that the elevating pins 84 buried therebelow can be raised. As this temperature control mechanism, for example, cooling water or the like is used to adjust the temperature of the wafer W to a predetermined temperature, for example, 40 ° C., and temperature control is performed. One slider 79a is provided with a drive device (not shown), for example, a drive device using air or a motor, and the other slider 79b is provided with a sensor (not shown) for recognizing the operation position.
[0126]
An air flow path 75c for air pressure control, which will be described later, is formed on the front side of the housing 75 (left side in the figure). Communicating with Further, although not shown, the flow path 75c communicates in the vertical direction (Z direction) from the uppermost stage to the lowermost stage. Fans 87b are also installed on both side surfaces of the housing 75 on the heat treatment apparatus H side to form an exhaust port 75d, which is similarly connected from the uppermost stage to the lowermost stage.
[0127]
Further, for example, with respect to the fourth processing unit G4, the wafer W is transferred to and from the first main wafer transfer unit A1 on one side surface portion of the casing 75 on the temperature control / transfer apparatus C side. Therefore, an opening 75a is provided, and an opening 75b is provided on the other side surface so as to face the window 41a of the second main wafer transfer part A2. These opening portions 75a and 75b are provided with shutters 76a and 76b that can be opened and closed, respectively. The shutters 76 a and 76 b are opened and closed by a driving unit (not shown) under the central control unit 8.
[0128]
FIG. 13 is a side sectional view of the entire fourth processing unit part G4 (fifth processing unit part G5). As shown in the figure on both side portions on the heat treatment apparatus H side, the fourth processing unit part G4 ( Fifth processing unit part G5) In order to suppress heat diffusion to the outside and suppress an increase in the temperature of the atmosphere in the apparatus, a temperature control pipe 90 for circulating cooling water is provided from the uppermost stage to the lowermost stage, not shown. Is connected to a pump provided at a lower portion of the processing unit G4 (G5).
[0129]
Next, with reference to FIG. 14, the highly accurate temperature control unit (CPL) which belongs to all the units of the heat processing system (3rd-5th process unit part G3-G5) is demonstrated. About this, since the temperature control / conveyance device C in the above-described pre-baking unit (PAB) or the like is replaced with the high-precision temperature control device C2 and there is no heat treatment device H, the pre-baking unit (PAB) or the like The same reference numerals are given to the same components as in FIG.
[0130]
In the high-precision temperature control device C2, a high-precision temperature control plate 133 is provided in a cylindrical support 131. Although not shown in the figure, this high-precision temperature control plate 133 uses a Peltier element, for example, and adjusts the temperature of the wafer W to a predetermined temperature, for example, 23 ° C. by feedback control so that precise temperature control can be performed. Below the support 133, three elevating pins 85 for delivering the wafer W are installed so as to be elevable by the driving device 82, and these elevating pins 85 pass through the high-precision temperature control plate 133. It is buried in the hole 133a.
[0131]
Next, with reference to FIG. 15, the structure of the high temperature heat treatment unit (BAKE) belonging to the third processing unit part G3 will be described. Note that the same components as those in the pre-baking unit (PAB) and the like are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0132]
A temperature control device C1 is disposed on the front side of the system in the housing 75, and the temperature control device C1 is provided with a temperature control plate 163 in a cylindrical support 161. The temperature control of the temperature control plate 163 is performed using, for example, cooling water as in the pre-baking unit (PAB). On the other hand, a thermal high-temperature heat treatment apparatus HH that performs heat treatment at a higher temperature than the heat treatment apparatus H in a pre-baking unit (PAB) or the like is disposed on the back side. As in the heat treatment apparatus H, the high temperature heat treatment apparatus HH has a cylindrical support member 88 provided with a high temperature hot plate 112 via a suitable heat insulating material. Below the support member 88, three pins 85 for transferring the wafer W are installed so as to be moved up and down by the driving device 82, and the three pins 85 penetrate through each hot plate 112. It is buried in the hole 112a.
[0133]
The distance between the temperature control device C1 and the high temperature heat treatment device HH is set larger than the distance between the temperature control / conveyance device C and the heat treatment device H in a pre-baking unit (PAB) or the like. This is to prevent the influence of the heat treatment due to the high temperature of the temperature heat treatment apparatus HH from adversely affecting the temperature adjustment process of the temperature adjustment apparatus C1.
[0134]
A guide rail 118 extends in the X direction on the side of the temperature control device C and the high temperature heat treatment device HH, and the wafer W is moved along the guide rail 118 so as to be movable by a driving device (not shown). A sub arm 115 is provided as a sub transport unit for transport. The sub arm 115 has a pair of hands 115a and 115a.
[0135]
Although the detailed configuration of the temperature control unit (TCP) belonging to the lower two stages of the fourth and fifth processing units G4 and G5 is not shown, it has the same configuration as the above-described high-precision temperature control unit (CPL). The temperature control mechanism of the temperature control unit (TCP) is controlled by using cooling water, a Peltier element, or the like. For example, the number of Peltier elements in this case is smaller than the number of Peltier elements of the high-precision temperature control plate 133.
[0136]
FIG. 16 shows a transition unit (TRS) belonging to the third processing unit section G3. Unlike other heat treatment units, this does not have a heat treatment system device (for example, temperature control device C1), and has only a lift pin 85 and a drive device that drives it up and down. Other components in the transition unit (TRS) are the same as those of the high-precision temperature control unit (CPL) and the like. The spare space belonging to the above-described third processing unit G3 is not shown, but as with the transition unit (TRS), the lift pins and the lift pins are moved up and down for the transfer of the wafer W to other processing units. There is only a driving device to drive.
[0137]
Note that the heat treatment apparatus H and HH shown in FIGS. 11 to 16 are not shown on the hot plates 86 and 112 but can be freely opened and closed when the wafer W is subjected to the heat treatment. A chamber cover is provided.
[0138]
Next, the configuration of the resist coating unit (COT) shown in FIGS. 17 and 18 will be described.
[0139]
In this unit, a fan / filter unit F for air control, which will be described later, is attached above the casing 41 ′, and in the lower part, near the center of the unit bottom plate 151 smaller than the width in the Y direction of the casing 41 ′. An annular cup CP is disposed, and a spin chuck 142 is disposed inside thereof. The spin chuck 142 is configured to rotate by the rotational driving force of the drive motor 143 while the wafer W is fixedly held by vacuum suction. In the cup CP, pins 148 for transferring the wafer W are provided so as to be moved up and down by a driving device 147, and a drain port 145 for waste liquid is provided. A waste liquid pipe 141 is connected to the drain port, and the waste liquid pipe 141 communicates with a waste liquid port (not shown) below using a space N between the unit bottom plate 151 and the casing 41 ′. The waste liquid pipes 141a are respectively connected to a plurality of resist coating units (COT). Therefore, the waste liquid pipes 141a are arranged in a line as shown in the processing unit section.
[0140]
On the other hand, an air flow path for controlling atmospheric pressure described later is formed by a space L between the housing 41 'and the unit bottom plate on the opposite side (right side in FIG. 17). The fan / filter unit F of another resist coating unit (COT) in the lower stage of (COT) is visible.
[0141]
A nozzle 135 for supplying a resist to the wafer surface of the wafer W is connected to a liquid supply mechanism (not shown) in the chemical chamber (CHM) 26 (FIG. 2) via a supply pipe 134. The nozzle 135 is detachably attached to the tip of the nozzle scan arm 136 by a nozzle standby unit 146 disposed outside the cup CP, and is transferred to a predetermined resist discharge position set above the spin chuck 142. It is like that. The nozzle scan arm 136 is attached to the upper end of a vertical support member 149 that can move horizontally on a guide rail 144 laid in one direction (Y direction) on the unit bottom plate 151, and is not shown in the figure. Accordingly, the vertical support member 149 and the vertical support member 149 move together in the Y direction.
[0142]
The nozzle scan arm 136 is movable in the X direction perpendicular to the Y direction in order to selectively attach the nozzle 135 depending on the type of resist by the nozzle standby unit 146, and is also moved in the X direction by an X direction drive mechanism (not shown). It is supposed to be.
[0143]
Further, a drain cup 138 is provided between the cup CP and the nozzle standby unit 146, and the nozzle 135 is cleaned at this position prior to the supply of the resist to the wafer W.
[0144]
On the guide rail 144, not only the vertical support member 149 that supports the nozzle scan arm 136 described above, but also a vertical support member that supports the rinse nozzle scan arm 139 and is movable in the Y direction. A rinse nozzle 140 for side rinse is attached to the tip of the rinse nozzle scan arm 139. The rinse nozzle scan arm 139 and the rinse nozzle 140 are moved by the Y direction drive mechanism (not shown) to the nozzle standby position (solid line position) set to the side of the cup CP and the wafer W placed on the spin chuck 142. It moves in translation or linearly between the rinsing liquid discharge position (position of the dotted line) set right above the peripheral edge.
[0145]
Next, the configuration of the developing unit (DEV) shown in FIGS. 19 and 20 will be described. In this developing unit (DEV), the same components as those in the resist coating unit (COT) are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0146]
The nozzle 153 for supplying the developer to the wafer surface of the wafer W is slightly longer than the diameter of the wafer W, and a plurality of holes for discharging the developer are formed although not shown. A nozzle standby unit 154 is provided on the side of the cup CP, and is provided with a rinse nozzle 155 for supplying a rinse liquid for washing away the developer onto the surface of the wafer W. The rinse nozzle 155 has the same configuration as the nozzle 153. Further, in the nozzle standby unit 154, in order to discard the developer that has deteriorated by drying at the tip of the nozzle 135, dummy dispensing is performed periodically or as necessary.
[0147]
Although the nozzle scan arm 136 of the resist coating unit (COT) was movable in the X direction, the nozzle scan arm of the development unit (DEV) was only moved in the Y direction along the guide rail 144. Yes.
[0148]
Further, regarding the bottom coating unit (BARC), the coating liquid in the resist coating unit (COT) is merely replaced with the antireflection film material, and thus the description of the configuration is omitted here.
[0149]
Next, a series of operations of the substrate processing apparatus 1 described above will be described with reference to a flowchart shown in FIG.
[0150]
First, in the cassette station 10, the wafer transfer body 22 accesses the cassette CR containing the unprocessed wafer on the cassette mounting table 20, and takes out one semiconductor wafer W from the cassette CR (S1). When the semiconductor wafer W is taken out from the cassette CR, the wafer carrier 22 rotates 180 ° in the θ direction, and the shutter 76a (FIG. 11, FIG. 11) of the opening 75a of the temperature control unit (TCP) in the third processing unit G3. 12) opens, and the wafer W is inserted into the housing 75 through the opening 75a, and the wafer W is placed on the temperature control plate. And predetermined | prescribed temperature control processing (1st temperature control) is performed (S2).
[0151]
When the temperature adjustment process in the temperature adjustment unit (TCP) is completed, the opening 75b on the opposite side is opened, from which the upper arm 7a of the first main wafer transfer body 16 is inserted, and the wafer W is received by the arm 7a. Passed. Then, the main wafer transfer body 16 is rotated 90 ° counterclockwise in FIG. 4, the shutter 43 of the bottom coating unit (BARC) belonging to the first processing unit G1 is opened, and the upper arm 7a is inserted into the housing. Then, the wafer W is placed at a predetermined position, and an antireflection film is formed (S3). In this way, the wafer W is transferred from the temperature control processing unit to the coating processing unit (G1 and G2) only by the upper arm 7a, and the transfer after the heat treatment described later is performed by the middle arm 7b or the lower arm 7c. By doing so, the thermal effect on the wafer W can be minimized.
[0152]
When the predetermined coating process in the bottom coating unit (BARC) is completed, the shutter 43 is opened, the middle arm 7b (or the lower arm 7c) is inserted, and the wafer W is delivered, and the middle arm is returned to its original position (housing 41). Within). Then, the wafer W is transferred to the heating unit (HP) 113 and subjected to the first heating process (S4). This heating temperature is 120 ° C., for example.
[0153]
Next, in the high temperature heat treatment unit (BAKE) shown in FIG. 15, the shutter 76b is opened, the shutter 76 shown in FIG. 15 is opened, and the middle arm 7b of the first main wafer carrier A1 on which the wafer W is placed (or The lower arm 7c) moves in the Y direction to a position directly above the temperature control device C1, the lift pins 127 in the temperature control device C1 rise, and the wafer W is placed on the pins 127 at a position higher than the height of the sub arm 115. After this, the middle arm 7b is placed in the original position and the shutter 76 is closed. At this time, the sub arm 115 stands by in the vicinity of the center of the unit so as not to hinder the operation of the main wafer transfer body 16. Then, the waiting sub arm 115 moves onto the temperature control device C1. The lift pins 127 are lowered with the wafer W placed thereon, and the wafer W is transferred to the sub arm 115.
[0154]
The sub-arm 115 that has received the wafer W moves to the back side in the X direction, and is similarly placed on the hot plate 112 of the high-temperature heat treatment apparatus HH, which is the next process, by driving the elevating pins. A subsequent heat treatment is performed (S5). For example, the heat treatment is performed at 230 ° C. for a predetermined time.
[0155]
When the predetermined heat treatment is completed by the high temperature heat treatment apparatus HH, the wafer W is moved to the temperature adjustment apparatus C1 by the sub arm 115, and is placed on the temperature adjustment plate 163 via the lift pins 127 and adjusted to a predetermined temperature. (S6).
[0156]
Then, the wafer W is transferred from the high temperature heat treatment unit (BAKE) to the first main wafer transfer unit A1 by the first main wafer transfer body 16, and from here the high-precision temperature control unit belonging to the fourth processing unit unit G4. (CPL) is conveyed by the same operation. Here, for example, a predetermined temperature adjustment process is performed at a temperature of 23 ° C. (second temperature adjustment) (S7).
[0157]
When the temperature adjustment process is completed, the shutter 43 shown in FIG. 17 is opened and transferred to the resist coating unit (COT) belonging to the first processing unit G1, and the resist solution coating process is performed (S8). .
[0158]
In this resist coating unit (COT), when the wafer W is transferred to a position directly above the cup CP, first, the pins 148 are raised and lowered after receiving the wafer W, and the wafer W is placed on the spin chuck 142. It is placed and vacuum-sucked. Then, the nozzle 135 that has been waiting in the nozzle standby portion moves to above the center position of the wafer W shown in FIG. 17 by the mechanism of the nozzle scan arm 136 and the guide rail 144. After a predetermined resist solution is applied to the center of the wafer W, the resist solution is applied by rotating the drive motor 143 at, for example, 100 rpm to 3000 rpm, and diffusing the resist solution over the entire surface of the wafer W by the centrifugal force. Complete.
[0159]
Subsequently, the shutter 76b of the pre-baking unit (PAB) in the fourth processing unit G4 is opened, and as shown in FIG. 22A, the middle arm 7b on which the wafer W is placed is temperature-controlled and transported in the Y direction. Then, as shown in FIG. 5B, the elevating pins 84 are raised, and after the wafer W is placed on the pins, the middle arm 7b is kept at the original position and the shutter 76b. Then, as shown in FIG. 5C, the elevating pins 84 are lowered and the wafer W is placed on the temperature control / transfer plate 71 (S9). Note that the chamber cover 170 in the heat treatment apparatus H is in a closed state between FIGS. 22 (a) to 22 (c).
[0160]
Then, as shown in FIG. 23A, the chamber cover 170 is opened upward, and the temperature control / transfer plate 71 on which the wafer W is placed moves to the back side to a position directly above the hot plate 86, and then the same. After the pins 85 are lifted and the wafer W is placed on the pins as shown in FIG. (B), the temperature control / conveyance plate 71 is placed in the original position, and the pins as shown in FIG. 85 is lowered and the wafer W is placed on the hot plate 86, the chamber cover 170 is lowered and closed, and a predetermined second heat treatment (PAB) is performed (S10). As a result, the residual solvent is removed by evaporation from the coating film on the semiconductor wafer W.
[0161]
When the predetermined heat treatment is finished by the heat treatment apparatus H, an operation opposite to the operation shown in FIG. 23 is performed. That is, the wafer W is placed on the temperature control / transfer plate 71 from the hot plate 86 by the temperature control / transfer apparatus C and returned to the front side. At this time, the temperature adjustment / transfer apparatus C moves to the front side while adjusting the temperature of the heated wafer W at 40 ° C. (while adjusting the temperature of the wafer W) (S11). As a result, the processing time from the heat treatment to the temperature adjustment treatment can be shortened, and the throughput can be improved.
[0162]
The wafer W is then taken out from the temperature control / transfer apparatus C by the second main wafer transfer body 17 in the reverse operation to that described with reference to FIG. 22, and then the window 38a of the door 38 shown in FIG. Passed to the film thickness inspection unit 119 and the peripheral exposure unit 120. Here, after a predetermined film thickness inspection and substrate peripheral exposure processing are performed (S12), the second main wafer transfer body 17 again causes the temperature control / transfer device C of the fifth processing unit G5 to move up and down pins 84. Then, the wafer is transferred from the interface unit 14 (S13) to the exposure apparatus (not shown) by the wafer transfer body 27 (S15). In this case, the wafer W may be temporarily stored in the buffer cassette BR before being transferred to the exposure apparatus. Then, a predetermined temperature adjustment process is performed by the high-precision temperature adjustment unit (CPL) 130 of the interface unit 14 (S14). The film thickness inspection is a unit that performs microscopic inspection with an inspection device instead of direct visual inspection. In addition to the film thickness inspection, for example, foreign matter inspection such as particles, surface inspection, and the like are also performed. In this regard, for example, all the wafers W may not be inspected but may be appropriately performed.
[0163]
When the exposure process is completed, the wafer W is again transferred to the post-exposure baking unit (PEB) belonging to the fifth processing unit G5 by the wafer transfer body 27 via the interface unit 14. Is transferred from the wafer transfer body 27 to the temperature adjustment / transfer apparatus C (S16), transferred from the temperature adjustment / transfer apparatus C to the heat treatment apparatus H by the same operation as described in S9 to S11. Heat treatment is performed (third heating) (S17), and the temperature is adjusted and transferred to a predetermined temperature, for example, by about 40 ° C. by the temperature control / transfer apparatus C (S18), and the second main wafer transfer unit A2 performs the second process. The main wafer carrier 17 takes out the wafer W.
[0164]
Next, a temperature adjustment process is performed, for example, at 23 ° C. by the high-precision temperature adjustment unit (CPL) belonging to the fifth processing unit G5 (fourth temperature adjustment) (S19), and then the main wafer transfer body 17 performs the second adjustment. Is transferred to the developing unit (DEV) belonging to the processing unit G2 and the coating process of the developer is performed (S20).
[0165]
In the developing unit (DEV), when the wafer W is transferred to a position directly above the cup CP, first, the pins 148 are raised and lowered after receiving the wafer W, and the wafer W is placed on the spin chuck 142. It is placed and vacuum-adsorbed. Then, the nozzle 135 that has been waiting in the nozzle standby portion moves to above the peripheral position of the wafer W by the mechanism of the nozzle scan arm 136 and the guide rail 144. Subsequently, the wafer W is rotated by, for example, 10 rpm to 100 rpm by the drive motor 143, and a predetermined developer is applied by the centrifugal force of rotation while the nozzle 135 moves in the Y direction from the periphery of the wafer W.
[0166]
Next, the wafer is transferred to the post-baking unit (POST) belonging to the fourth processing unit G4. In this case, the main wafer transfer body is also operated by the same operations as described in S9 to S11 and S16 to S18. 17 is transported from the temperature control / conveyance device C to the heat treatment device H, and is heated by the heat treatment device H (fourth heating) (S22). The wafer W is transferred by the transfer device C while adjusting the temperature of the wafer W (S23), and this time, the wafer W is taken out by the first main wafer transfer body 16 in the first main wafer transfer section A1. For example, the heat treatment is performed at 100 ° C. for a predetermined time. Thereby, the resist swollen by the development is cured, and the chemical resistance is improved.
[0167]
Then, the wafer W is returned to the cassette CR of the cassette station 10 by the main wafer transfer body 16 through the spare space in the third processing unit G3 and the wafer transfer 22 (S24). Here, before returning to the cassette CR of the cassette station 10, the processing unevenness or the like on the wafer substrate W may be macroscopically inspected with the naked eye by a macro inspector (not shown) provided on the back side of the cassette station 10. is there. In addition to the macro inspection, for example, inspection of pattern defects after development, line width, overlay / overlay accuracy, and the like may be performed. Such a macro inspection device may be externally attached so as to protrude to the back side of the cassette station 10 or may be arranged in the cassette station 10.
[0168]
As described above, immediately after the first heating (S5), the second heating (S10), the third heating (S17), and the fourth heating (S22), the temperature is controlled while being conveyed by the temperature adjustment / conveying device C. -Since the temperature is adjusted, the temperature adjustment processing time by the second temperature adjustment (S7), the third temperature adjustment (S14), and the fourth temperature adjustment (S19), which are the subsequent processes, can be shortened, and the throughput is improved. To do.
[0169]
Further, each of the heat treatment unit parts G3 to G5 is composed of 10 stages, and each of the coating process unit parts G1 and G2 is composed of 5 stages, and each of these process unit parts G1 to G5 is composed of a first main wafer transfer part A1, 21. The main wafer transfer unit A2 is disposed so as to surround the main wafer transfer unit A2, so that a large number of substrates can be processed quickly, and each main wafer transfer unit 16 and 17 can efficiently access each processing unit, and throughput can be improved. Contributes to improvement.
[0170]
Further, by performing the heat treatment from the main wafer transfer bodies 16 and 17 by the heat treatment apparatus H via the temperature adjustment / transfer apparatus C, that is, before performing the heat treatment, the temperature adjustment / transfer apparatus C must always Since the temperature is maintained at a predetermined temperature, there is no difference in the processing state even if the heat treatment time is constant, and the thermal history of the wafer W in the entire substrate processing can be constant.
[0171]
Further, as shown in FIG. 1, between the heating devices H, HH, etc. in the heat treatment system processing units G3 to G5 and the coating system treatment units G1, G2, temperature control devices C1, C2, C Therefore, it is possible to minimize the thermal influence of the heating devices H and HH on the coating processing units G1 and G2.
[0172]
On the other hand, since the main wafer transfer units A1 and A2 and the processing units G1 to G5 are surrounded by the surrounding members 44 and 44 ', particles to the processing units and the transfer units are formed. Can be prevented from entering.
[0173]
Further, as shown in FIG. 4, each of the surrounding members 44 and 44 ′ provides a gap u between the surrounding members 44 of the first and second main wafer transfer portions A1 and A2 and each processing unit. Thus, vibration due to the transfer of the main transfer wafer transfer portions A1 and A2 is not transmitted to each processing unit, and each heat treatment and each coating process can be performed reliably.
[0174]
Next, the atmospheric pressure and temperature / humidity control of the substrate processing apparatus 1 will be described with reference to FIGS.
[0175]
24, air supply chambers 10a, 12a, and 14a are provided above the cassette station 10, the processing station 12, and the interface unit 14, and a filter with a dustproof function, for example, ULPA is provided on the lower surface of the air supply chambers 10a, 12a, and 14a. Filters 101, 102, and 103 are attached. Air that is cleaner than the ULPA filters 101, 102, and 103 in each air supply chamber is supplied to each of the units 10, 12, and 14 in a downflow, and the air is supplied from these air supply chambers to each processing unit as shown in FIGS. It is designed to flow. The downflow air is supplied in the direction of the arrow (upward) from the ducts 31 and 32 described above. In each of the first and second processing unit parts G1 and G2, each fan provided on the back side is provided. 106 is exhausted from the exhaust duct 100 (see FIG. 24) to the lower exhaust port 125, and in the third to fifth processing unit portions G3 to G5, the flow path 75b and the fans 87a and 87b (FIG. 11). ) Is exhausted from the exhaust port 75d to the lower exhaust port 125. Further, as shown in FIG. 26, in the first and second main wafer transfer sections A1 and A2, the air is exhausted from the lower exhaust port 125 through each fan 36, and the peripheral exposure apparatus 120 and the window 38a of the door 38 are further exhausted. The air is exhausted to the inspection unit portion 119 and exhausted to the exhaust port 125. The rotation speeds of the fans 106, 87a, 87b, 36 are all controlled by the control unit 8 individually for each unit.
[0176]
Further, in each of the units of the coating system unit (G1, G2), a fan / filter unit F is mounted above them, and sensors S for measuring atmospheric pressure, temperature and humidity are provided. The fan / filter unit F includes, for example, a ULPA filter and a small fan. On the other hand, the same sensor S is provided in each of the third to fifth processing unit parts G3 to G5 and each unit, and the sensor S is also provided in the first and second main wafer transfer parts A1 and A2. . In each of the sensors S described above, the detection result is taken into the control unit 8.
[0177]
With the above configuration, for the atmospheric pressure control, the atmospheric pressure in the first and second processing unit units G1 and G2 is changed to the first and second main wafer transfer units A1 and A2, and the third to fifth processing unit units G3. For example, the pressure is controlled to be higher by 0.3 (Pa) to 0.4 (Pa) than the atmospheric pressure in G5. In this way, by controlling the pressure in the coating system units G1 and G2 to be higher than the pressure in the heat treatment system and the transport system, that is, by controlling the positive pressure, the coating system that requires the most particle restriction is used. The coating process in the unit can be performed reliably and with high accuracy.
[0178]
Also, with the above configuration, the pressure, temperature, and humidity in each unit in the first to fifth processing unit units G1 to G5 and the first and second main wafer transfer units A1 and A2 are individually PID controlled. Therefore, each process can be performed in an optimum environment suitable for the process of each unit.
[0179]
Further, in FIG. 4, during maintenance of the first or second main wafer transfer unit A1 or A2, when the door 38 is opened, all the units G1 to G5 and all the main transfer units A1 are based on a command from the control unit 8. And the amount of clean air supplied in A2 is increased to further increase the atmospheric pressure. Thereby, particles generated during maintenance can be suppressed. Further, in addition to the atmospheric pressure control, the atmospheric pressure in the entire system (substrate processing apparatus 1) may be increased when the rear panel 40 is removed or opened / closed in FIG. In such a case, a fan that operates only during maintenance may be provided separately to increase the atmospheric pressure in the entire system (substrate processing apparatus 1).
[0180]
Further, as shown in FIG. 1, between the heating devices H, HH, etc. in the heat treatment system processing units G3 to G5 and the coating system treatment units G1, G2, temperature control devices C1, C2, C Therefore, it is possible to minimize the thermal influence of the heating devices H and HH on the coating processing units G1 and G2. Therefore, temperature control in each coating system processing unit G1 and G2 can be performed precisely.
[0181]
In the substrate processing apparatus 1, as shown in FIG. 27, when one window 75a is opened by the shutter 76a in each of the units G3 to G5 of the heat treatment system, the other window 75b is the shutter 76b. The opening / closing control is performed so as to be closed. As a result, each unit functions like a load lock chamber, effectively shuts off the environment on both sides over each unit, and can maintain a favorable processing environment in each unit.
[0182]
Furthermore, in the substrate processing apparatus 1, as shown in FIG. 28, when the opening 97 of each unit in each unit part G1, G2 of the liquid supply system is opened by the shutter 43, the heat treatment on both sides of this unit part. Opening and closing control is performed so that the windows 75a and 75b of the units in the unit units G3 to G5 of the system are closed by the shutters 76a and 76b. This prevents an atmosphere that adversely affects processing from flowing from the liquid supply system unit to the heat treatment system unit.
[0183]
Furthermore, this system can also control the temperature of the liquid supply devices 58 and 59 in the chemical chambers (CHM) 26 and 27. Thereby, the temperature of the processing liquid supplied to the coating processing units G1 and G2 is maintained in a suitable state. It is also possible to substitute a chamber used as a coating processing unit for a chemical chamber.
[0184]
FIG. 29 shows a heat treatment unit according to the second embodiment of the present invention, and the description of the same elements as those in FIGS. 11 and 12 is omitted.
[0185]
In the heat treatment unit G3 ′, a temperature adjustment device C1 ′, a low temperature heat treatment device LH, and a high temperature heat treatment device HH are arranged in a linear manner in the housing 75 in order from the front side (left side in the figure). Yes. These heat treatment apparatuses LH and HH are different only in the heating temperature, and these structures are the same as the heat treatment apparatus H of the first embodiment. The apparatus LH is provided with a low temperature hot plate 111, and the high temperature heat treatment apparatus HH is provided with a high temperature hot plate 112. Below the support member 88, three pins 85 for transferring the wafer W are installed so as to be moved up and down by a driving device 82, and these three pins 85 are formed on the respective hot plates 111 and 112. The through holes 111a and 112a are buried and disposed. On the other hand, the temperature control device C1 ′ is the same as the temperature control device in the temperature control unit (COL) of the first embodiment, for example, and uses a Peltier element or cooling water as the temperature control mechanism.
[0186]
A guide rail 118 extends in the X direction on the side of the temperature control device C1 ′, the low temperature heat treatment device LH, and the high temperature heat treatment device HH, and is moved along the guide rail 118 by a driving device (not shown). A sub arm 115 is provided as possible. The sub arm 115 has a pair of hands 115a and 115a.
[0187]
The heat treatment unit G3 ′ is arranged in the same manner as the arrangement of the processing unit parts G3 to G5 in the first embodiment. In this case, the panel 40 on the back side of the processing station 12 in FIG. 1 is moved to the back side and arranged in accordance with the dimensions of the heat treatment unit G3 ′.
[0188]
Regarding the action of the heat treatment unit G3 ′, the shutter 76 is opened, and the middle arm 7b (or the lower arm 7c) of the first or second main wafer transfer body A1 or A2 is positioned directly above the temperature control device C1 ′ in the Y direction. And the elevating pins 127 in the temperature control device C1 ′ are raised, and the wafer W is placed on the pins 127 at a position higher than the height of the sub-arm 115, and then the middle stage arm 7b is kept at the original position. The shutter 76 is closed. At this time, the sub arm 115 is positioned on the low temperature heat treatment apparatus LH side so as not to hinder the operation of the main wafer transfer body 16. Then, the sub arm 115 located on the low temperature heat treatment apparatus LH side moves onto the temperature adjustment apparatus C1 ′. The lift pins 127 are lowered with the wafer W placed thereon, and the wafer W is transferred to the sub arm 115.
[0189]
Then, the sub arm 115 that has received the wafer W moves to the back side in the X direction, and similarly, by driving the lifting pins, the low temperature heat treatment apparatus LH that is the next process and the high temperature heat treatment apparatus HH that is the next process. The plates are sequentially placed on the hot plates 111 and 112 and subjected to predetermined heat treatment.
[0190]
When the predetermined heat treatment is completed by the high temperature heat treatment apparatus HH, the wafer W is moved to the temperature adjustment apparatus C1 ′ by the sub arm 115 and placed on the temperature adjustment plate 122 to perform a predetermined temperature adjustment process.
[0191]
In the present embodiment, in particular, heat treatments with different temperatures and further temperature control can be performed continuously, and throughput can be improved.
[0192]
If the temperature control device C1 ′, the low-temperature heat treatment device LH, and the high-temperature heat treatment device HH are appropriately partitioned by a shielding plate, the temperature control in each device can be performed more precisely.
[0193]
FIG. 30 shows a substrate processing apparatus according to a third embodiment of the present invention. This substrate processing apparatus 150 is further modified by applying a coating system by changing the second main wafer transfer portion A2 in the first embodiment. The processing unit part G2 ′ is added, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. The processing unit G2 ′ has a resist coating unit (COT) and a developing unit (DEV).
[0194]
In the main wafer transfer unit A1 (A2) according to the first embodiment, the main wafer transfer body 16 (17) itself did not move in the Y direction. However, the third main wafer transfer unit according to the third embodiment A3 is provided with a Y-axis pole 128 so that it can also move in the Y direction. The Y-axis pole 128 is movable along the vertical pole 33, and the main wafer transfer body 17 is attached so as to be movable along the Y-axis pole.
[0195]
Thereby, after the substrate is processed in the fourth and fifth heat treatment units G4 and G5, the substrate that cannot be processed by the processing units G1 and G2 of the first and second coating systems is transferred to the third third processing unit. The main wafer transfer body 17 by the 3 main wafer transfer units A3 can be transferred to the processing unit G2 ′ to perform a predetermined coating process. This improves the throughput.
[0196]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
[0197]
FIG. 31 is a plan view showing the configuration of the substrate processing apparatus according to this embodiment, and FIG. 32 is a partial perspective view thereof.
[0198]
As shown in these drawings, the substrate processing apparatus 201 according to this embodiment is different from the above-described embodiment in the configuration of the interface unit 202. In the interface unit 202 according to this embodiment, two stages of first and second interface units 202 a and 202 b are provided between the exposure unit 203 and the interface unit 202.
[0199]
In the first interface unit 202a, the wafer transfer body 204 is disposed so as to face the opening of the fifth heat treatment unit G5.
[0200]
On the back side of the wafer transport body 204, a peripheral exposure apparatus WEE, an in-buffer cassette INBR, and an out-buffer cassette OUTBR are arranged in multiple stages in order from the top so as to face the wafer transport body 204. The in-buffer cassette INBR temporarily stores the wafers W carried into the exposure apparatus 203. For example, the in-buffer cassette INBR stores about 25 wafers W. The out buffer cassette OUTBR temporarily stores the wafers W carried out from the exposure apparatus 203. For example, the out buffer cassette OUTBR stores about 25 wafers W.
[0201]
On the front side of the wafer transfer body 204, a transfer unit TRS and two stages of high-precision temperature control units CPL are arranged in multiple stages in order from the top so as to face the wafer transfer body 204. Although not shown, the transfer unit TRS is configured, for example, by providing three support pins for supporting the wafer W on a base, and a wafer transfer body 204 in the first interface unit 202a and a second interface unit to be described later. An opening is provided to allow access from both of the wafer transfer bodies 206 in 202b. The high-precision temperature control unit CPL has substantially the same configuration as that of the above-described embodiment, and from both the wafer transfer body 204 in the first interface unit 202a and the wafer transfer unit 206 in the second interface unit 202b described later. An opening is provided for access.
[0202]
The wafer transfer body 204 is configured to be movable in the Z direction and rotatable in the θ direction, and the transfer forks 204a in the wafer transfer body 204 are configured to be movable up and down, respectively. The fork 204a for delivery in the body 204 has each opening of the fifth heat treatment unit G5, the peripheral exposure apparatus WEE, the in-buffer cassette INBR, the out-buffer cassette OUTBR, the delivery unit TRS, and two stages of high-precision temperature control. The unit CPL is accessed, and the wafer W is transferred to and from these parts by separate forks 204, and the wafer W is transferred.
[0203]
A wafer transfer body 206 configured to be movable in the Y and Z directions and rotatable in the θ direction is disposed in the second interface unit 202b. In this wafer transfer body 206, the transfer pins 206a which can be moved forward and backward are accessed to the transfer unit TRS, each of the two high-precision temperature control units CPL, the in-stage 203a and the out-stage 203b in the exposure apparatus 203, and these parts. The wafer W is transferred between the two and the wafer W is transferred.
[0204]
Next, the transfer operation of the wafer W in the interface unit 202 configured as described above will be described.
[0205]
The wafer W carried in from the fifth heat treatment unit G5 is transferred from the wafer transfer body 204 to the in-buffer cassette INBR → the wafer transfer body 204 → the peripheral exposure apparatus WEE → the wafer transfer body 204 → the high-precision temperature control unit CPL → wafer transfer. It is conveyed to the in-stage 203a in the exposure apparatus 203 via the body 206.
[0206]
On the other hand, the wafer W unloaded from the outstage 203b in the exposure apparatus 203 is transferred to the fifth heat treatment unit section via the wafer transport body 206 → the transfer unit TRS → the wafer transport body 204 → the out buffer cassette OUTBR → the wafer transport body 204. Carried out to G5.
[0207]
According to this embodiment, since the load on the wafer transfer body 206 is particularly reduced, the wafer W can be immediately unloaded from the outstage 203b in response to a request from the exposure apparatus 203. Therefore, the number of times that the wafer W requested to be unloaded on the exposure apparatus 203 side is kept waiting in the exposure apparatus 203 is very small. In addition, since the load on the wafer transfer body 204 is also reduced, the wafer W unloaded from the exposure apparatus 203 can be delivered to the fifth heat treatment unit G5 side in a certain time. Therefore, according to the substrate processing apparatus 201 of this embodiment, the line width can be formed more uniformly. Furthermore, according to this embodiment, it is possible to secure the maintenance area 207 where the operator can directly access the wafer transfer bodies 205 and 206 on the back side of the second interface unit 202b.
[0208]
The empty area 208 in front of the first interface unit 202a may be an area for arranging a tank or the like for storing a chemical solution necessary for the substrate processing apparatus 201.
[0209]
Further, the peripheral exposure apparatus may be arranged above the delivery unit TRS and the two-stage high-precision temperature control unit CPL.
[0210]
The present invention is not limited to the embodiment described above.
[0211]
In the above embodiment, three heat treatment system units (G3 to G5), two main wafer transfer units (A1, A2), and two coating system units (G1, G2) are provided. For example, four heat treatment system unit sections, three main wafer transfer sections, and three coating system unit sections may be added in the horizontal direction in FIG. 1 while maintaining the arrangement. It is also possible to add more as necessary.
[0212]
In addition, in the heat treatment unit G3 (G4, G5) shown in the figure, a shield plate 93 indicated by a one-dot chain line is provided between the temperature control / conveyance device C and the heat treatment device H so as to suppress mutual heat interference. When the temperature control / conveyance apparatus C performs conveyance, the shielding plate 93 may be slid to open and close.
[0213]
Furthermore, the present invention can be applied not only to a semiconductor wafer but also to a glass substrate used in a liquid crystal display device, for example.
[0214]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the time required for the substrate temperature adjustment process can be substantially reduced, and the influence of the time required for the substrate temperature adjustment process on the decrease in throughput can be reduced as much as possible. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing an overall configuration of the substrate processing apparatus.
FIG. 3 is a rear view showing the overall configuration of the substrate processing apparatus.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main wafer transfer unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing a main part of the main wafer transfer unit.
FIG. 6 is a side view of the main wafer transfer unit.
FIG. 7 is a side view showing a driving mechanism of the main wafer transfer body in the main wafer transfer unit.
FIG. 8 is a front view of the main wafer transfer body.
FIG. 9 is a sectional view of the main wafer carrier.
10 is a cross-sectional view in the [10]-[10] line direction in FIG. 9;
FIG. 11 is a cross-sectional view of a pre-baking unit (PAB), a post-exposure baking unit (PEB), and a post-baking unit (POST) according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of the heat treatment unit.
FIG. 13 is a schematic view for illustrating a temperature control mechanism of a housing in the heat treatment unit.
FIG. 14 is a cross-sectional view of a high-precision temperature control unit (CPL) according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view of a high temperature heat treatment unit (BAKE) according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a cross-sectional view of a transition unit (TRS) according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a plan view showing a resist coating unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a longitudinal sectional view of the same.
FIG. 19 is a plan view showing the developing unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a longitudinal sectional view of the same.
FIG. 21 is a flowchart showing a series of operations of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a diagram for explaining the operation of substrate transfer in the heat treatment unit.
FIG. 23 is an operation diagram of the heat treatment unit.
FIG. 24 is a schematic front view showing the flow of clean air in the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a schematic side view showing the flow of the clean air.
FIG. 26 is a schematic side view showing the flow of the clean air.
FIG. 27 is a diagram for explaining a shutter opening / closing operation (part 1) according to the present invention;
FIG. 28 is a view for explaining a shutter opening / closing operation (part 1) according to the present invention;
FIG. 29 is a cross-sectional view of a heat treatment unit according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 30 is a partial plan view of a substrate processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 31 is a plan view of a substrate processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
32 is a perspective view of an interface unit in the substrate processing apparatus shown in FIG. 31. FIG.
[Explanation of symbols]
W ... Semiconductor wafer
G1 to G5: First to fifth processing unit parts
u ... Gap
A1... First main wafer transfer unit
A2: Second main wafer transfer unit
F ... Filter
S ... Sensor
C ... Temperature control and transfer device
H ... Heat treatment equipment
LH ... Low temperature heat treatment equipment
HH ... High temperature heat treatment equipment
1 ... Substrate processing apparatus
7a ... Upper arm
7b ... Middle arm
7c ... Lower arm
8. Control unit
9 ... Shield plate
16 ... Main wafer carrier
17 ... Second main wafer carrier
36 ... Fan
38 ... Door
40 ... Panel
41 ... Case
44 ... Go member
58 ... Liquid supply device
75 ... Case
75b ... Flow path
75c ... Opening
75a ... opening
76 ... Shutter
84 ... Lifting pin
93 ... Shield plate
115 ... Sub arm
150 ... Substrate processing apparatus

Claims (7)

基板を搬送するための主搬送部と、
前記主搬送部の周囲に配置され、少なくとも基板に対して熱的処理を施す処理ユニットと、
前記主搬送部の周囲に配置され、基板上に所定の液を供給する液供給ユニットとを具備し
前記主搬送部、前記処理ユニット及び前記液供給ユニットが、それぞれ別個の筐体内に配置され、前記各筐体は、それぞれ基板の受け渡しを行うための開口部を有し、前記各筐体間で隣接する開口部間を繋ぐ通路は、囲繞部材により囲繞され、
前記囲繞部材と少なくとも一方の前記筐体との間には微小な隙間が設けられていることを特徴とする基板処理装置。
A main transport unit for transporting the substrate;
A processing unit disposed around the main transfer unit and performing thermal processing on at least the substrate;
Are disposed around the main transfer section, comprising a supply liquid supply unit to a predetermined liquid onto the substrate,
The main transport unit, the processing unit, and the liquid supply unit are disposed in separate casings, and each casing has an opening for transferring a substrate, A passage connecting adjacent openings is surrounded by a surrounding member,
A substrate processing apparatus , wherein a minute gap is provided between the surrounding member and at least one of the casings .
前記液供給ユニットが前記処理ユニット及び前記主搬送部よりも陽圧で、且つ、前記主搬送部と前記処理ユニットとがほぼ等しい気圧となるように制御する気圧制御手段を,さらに備えたことを特徴とする,請求項1に記載の基板処理装置。The apparatus further comprises atmospheric pressure control means for controlling the liquid supply unit so that the pressure is higher than that of the processing unit and the main transport unit, and the main transport unit and the processing unit have substantially the same atmospheric pressure. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate processing apparatus is characterized. 請求項2に記載の基板処理装置において、The substrate processing apparatus according to claim 2,
前記気圧制御手段は、前記主搬送部、前記処理ユニット及び前記液供給ユニットに対してそれぞれ、気体を供給する気体供給部と、気体を排気する気体排気部と、気圧を計測する気圧計測部とを備え、前記計測された気圧に基づき前記気体供給部により供給される気体の量及び前記気体排気部により排気される気体の量のうち少なくとも一方を制御することを特徴とする基板処理装置。  The atmospheric pressure control means includes a gas supply unit that supplies gas to the main transfer unit, the processing unit, and the liquid supply unit, a gas exhaust unit that exhausts gas, and an atmospheric pressure measurement unit that measures atmospheric pressure, And controlling at least one of the amount of gas supplied by the gas supply unit and the amount of gas exhausted by the gas exhaust unit based on the measured atmospheric pressure.
請求項3に記載の基板処理装置において、The substrate processing apparatus according to claim 3,
前記処理ユニットは、上下方向に多段に配置され、  The processing units are arranged in multiple stages in the vertical direction,
各処理ユニット毎に、前記気体供給部、前記気体排気部及び前記気圧計測部を備えることを特徴とする基板処理装置。  A substrate processing apparatus comprising the gas supply unit, the gas exhaust unit, and the atmospheric pressure measurement unit for each processing unit.
請求項2から請求項4のうちのいずれか1項に記載の基板処理装置において、In the substrate processing apparatus of any one of Claims 2-4,
前記主搬送部、前記処理ユニット及び前記液供給ユニットの筐体のうち少なくとも1つには、内部保守に用いる開閉可能なドアーが設けられ、  At least one of the main transport unit, the processing unit, and the housing of the liquid supply unit is provided with an openable / closable door used for internal maintenance.
前記気圧制御手段は、前記ドアーが開かれたとき、筐体内の気圧を高めるように制御することを特徴とする基板処理装置。  The substrate processing apparatus, wherein the pressure control means controls the pressure inside the housing to be increased when the door is opened.
請求項2から請求項5のうちいずれか1項に記載の基板処理装置において、In the substrate processing apparatus of any one of Claims 2-5,
前記主搬送部、前記処理ユニット及び前記液供給ユニットの筐体を全体的に囲繞すると共に、内部保守に用いる開閉可能なパネルが設けられた外側筐体を更に有し、  The housing further surrounds the main transport unit, the processing unit, and the liquid supply unit, and further includes an outer housing provided with an openable / closable panel used for internal maintenance.
前記気圧制御手段は、前記パネルが開かれたとき、外側筐体内の気圧を高めるように制御することを特徴とする基板処理装置。  The substrate processing apparatus, wherein the pressure control means controls the pressure in the outer casing to be increased when the panel is opened.
請求項5又は請求項6に記載の基板処理装置において、In the substrate processing apparatus according to claim 5 or 6,
前記ドアー又は前記パネルが開かれたときだけ作動する気体供給部が更に前記筐体内又は前記外部筐体内に設けられていることを特徴とする基板処理装置。  A substrate processing apparatus, wherein a gas supply unit that operates only when the door or the panel is opened is further provided in the casing or the outer casing.
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