JP3983481B2 - Substrate processing apparatus and substrate transfer method in substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハや液晶ディスプレイ用のガラス基板といった各種基板に対し、例えばレジスト液の塗布、露光及び現像を行う基板処理装置及び基板処理装置における基板搬送方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体ウエハ(以下ウエハという)や液晶ディスプレイのLCD基板の表面上に回路パターンを形成する工程は多岐に亘るため、例えば各工程ごとに使用する処理装置をユニット化すると共に、これら処理ユニットの間を基板が移動できるように搬送手段を組み合わせて、例えば所定のレジストパターンの形成を行うパターン形成装置を構成している。
【0003】
図11はこのようなパターン形成装置の従来例を示す概略平面図であり、ウエハWを収納した基板カセットCはカセットステーション1Aから搬入される。カセットステーション1Aの奥には図示しないウエハWの受け渡し手段を挟んで筐体により周囲を囲まれる処理ブロック1Bが設けられており、この処理ブロック1Bにはメインアーム等と呼ばれる主搬送手段11、加熱、冷却を含む複数の処理ユニットが多段に積み重ねられた棚ユニット12、及び塗布ユニットや現像ユニット等の液処理ユニット13が配置されている。また処理ユニット1Bの奥側にはインターフェイスユニット1Cを介して露光装置1Dが設けられている。
【0004】
レジストの塗布、現像は、処理の状態例えば面内均一性やパターンの線幅の状態などが温度、湿度に影響されるため、液処理ユニット内には、温湿度調整された空気のダウンフローが形成されている。一方液処理ユニット内に搬入されるウエハWは予め冷却プレートで液処理ユニットの雰囲気に応じた温度に調整されるが、冷却ユニットから液処理ユニット内に搬送されるまでの温度変化をできるだけ少なくするために、処理ブロック内の雰囲気も調整しておく必要がある。
【0005】
通常、半導体製造装置が置かれているクリーンルーム内の雰囲気は所定の温度、湿度に調整されており、この空気を装置内に上部のフィルタを介してダウンフローとして取り込むことにより装置内の温度、湿度を所定の雰囲気としている。この場合クリーンルーム内の空気を更に温湿度調整することにより液処理ユニットの雰囲気に近い雰囲気を処理ブロック内に作り出すことができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで空気の温度、湿度を調整するためには、冷却手段、加熱器、加湿器などが必要であるが、ウエハが大口径化しているので温度、湿度を調整しようとすると、多大なエネルギーが必要となり、コストが高騰する。また、共通の搬送空間内に複数の基板搬送手段を設けた際には、例えば一方で現像処理前のウエハを搬送し、他方では塗布処理前のウエハを搬送する場合のように、各基板搬送手段ごとに、ウエハに対してこれから行う処理に適した雰囲気で搬送を行うことが好ましい場合もある。しかしこのような場合において、装置内部の温湿度調整を一括して行えば、双方にとって最適な雰囲気を作り出すことは困難である。
【0007】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、基板処理装置において基板の搬送空間の雰囲気を局所的に調整でき、運転エネルギーが小さくて済む技術を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る基板処理装置は、塗布処理のための最適な温度雰囲気に調整され、基板に対しレジスト液の塗布処理を行う塗布ユニットと、この塗布ユニット内の温度とは異なる温度の清浄な気体によるダウンフローが形成されている雰囲気に設けられ、前記塗布ユニットとの間で基板の受け渡しを行う基板搬送手段と、を備えた基板処理装置において、
前記基板搬送手段は、
前面に開口部が形成されたケース体を備えた移動自在な搬送基体と、
基板を保持し、前記ケース体に収まる後退位置とケース体の前方位置との間で前記開口部を介して進退できるように前記搬送基体に設けられたアームと、
前記ケース体内における前記アームの基板保持領域に向けて気体の供給を行う気体供給部と、を備え、
更に、前記ダウンフローが形成されている雰囲気の外から気体を取り込み、前記塗布ユニット内の温度と同一温度に調整して前記気体供給部に対して供給する調整部と、を備えることを特徴とする。
【0009】
このような構成によれば、例えば基板の搬送時において、当該基板を保持するアームをケース体内部に収納し、当該ケース体内部のみに温度調整した気体の供給を行う運用が行えるため、基板処理装置の内部全体に温度調整した空気を供給する場合に比して少ないエネルギーで基板周囲の雰囲気を調整することができる。また、この発明においては、ケース体内に温度調整に加えて更に湿度調整した気体を供給するようにしてもよい。
【0010】
基板搬送手段の具体例としては、ケース体内部に互いに独立して進退できると共に上下に重ねて設けられた複数のアームと、気体供給部とを設け、気体供給部から前記アームの基板保持領域を左右両側から挟むように気体の供給を行う構成としたものを挙げることができる。この例において気体供給部の位置をケース体の先端近傍とすると共に、ケース体内部に気体を吸引するための排気口を設ける構成としてもよく、該排気口の位置を例えばケース体内におけるアームの基板保持領域よりも後方側にすることで、気体供給部から供給される調整された空気は、アームの基板保持領域を横切り後方側へと向かうこととなり、ケース体内に気流が形成される。即ち、気流はアームを左右から挟むように且つ前記基板保持領域を横切って流れるため、アームが基板を保持する際にも各アーム間に気体が流れ易く、温度調整の効果を高めることができる。
【0011】
また、調整部は前記気体を所定の温度に調整すると共に所定の湿度に調整するものとしてもよく、塗布ユニット及び基板搬送手段が置かれる基板の搬送空間は筐体により囲むと共に調整部を前記筐体の外側に設けるようにしてもよい。
【0012】
更に本発明に係る基板処理装置における基板搬送手段は、搬送基体の上下方向の移動領域に対応するように縦長の開口部が形成された囲み部材と、この囲み部材の内側から前記開口部を介して前記搬送基体を支持する支持部と、前記囲み部材内に設けられ、前記支持部を昇降させる昇降機構と、前記囲み部材内の雰囲気を基板が置かれる雰囲気の外へ排気する排気手段と、を備え、
排気口から吸引される気体をケース体から支持部内を連通する排気路を介して前記排気手段から排気する構成としてもよい。
【0013】
本発明に係る基板処理装置における基板搬送方法は、塗布処理のための最適な温度雰囲気に調整され、基板に対しレジスト液の塗布処理を行う塗布ユニットと、この塗布ユニット内の温度とは異なる温度の清浄な気体によるダウンフローが形成されている雰囲気に設けられ、前記塗布ユニットとの間で基板の受け渡しを行う基板搬送手段と、を備えた基板処理装置において、
前記基板搬送手段のアームにより前記塗布ユニットとの間で基板の受け渡しを行う工程と、
前記基板を保持したアームを後退させて基板搬送手段のケース体内に収納し、この状態でケース体を移動させて基板を搬送し、その後アームを前進させて当該ケース体の前方に位置させて基板を受け渡す状態とする工程と、
前記ダウンフローが形成されている雰囲気の外から気体を取り込み、前記塗布ユニット内の温度と同一温度に調整して前記ケース体内の基板に対して気体を供給する工程と、を含むことを特徴とする。この発明において、ケース体内の基板に対して供給する気体は温度調整に加えて更に湿度調整を行ったものであってもよい。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る基板処理装置の実施の形態を、基板に対して所定のレジストパターンを形成するパターン形成装置を例にとって説明する。図1はこのパターン形成装置を示す平面図であり、図2は同斜視図である。図中11は基板であるウエハWが例えば13枚密閉収納されたカセットCを搬入出するためのカセットステーションであり、このカセットステーション11には前記カセットCを載置する載置部12と、この載置部12から見て前方の壁面に設けられる開閉部13と、開閉部13を介してカセットCからウエハWを取り出すための受け渡し手段14とが設けられている。カセットステーション11の奥側には筐体20にて周囲を囲まれる処理部S1が接続されており、この処理部S1には手前側から順に加熱・冷却系のユニットを多段化した棚ユニット21,22,23と、後述する塗布・現像ユニットを含む各処理ユニット間のウエハWの受け渡しを行うための基板搬送手段である主搬送手段3(3A,3B)とが交互に配列して設けられている。
【0015】
即ち、棚ユニット21,22,23及び主搬送手段3(3A,3B)はカセットステーション21側から見て前後一列に配列されており、各々の接続部位には図示しないウエハ搬送用の開口部が形成されており、ウエハWは処理部S1内を一端側の棚ユニット21から他端側の棚ユニット23まで自由に移動することができるようになっている。また、主搬送手段3(3A,3B)は、カセットステーション21から見て前後方向に配置される棚ユニット21,22,23側の一面部と、後述する例えば右側の液処理ユニット2(2A,2B)側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区画壁30により囲まれる空間内に置かれている。
【0016】
主搬送主段3(3A,4B)の棚ユニット21,22,23が接続していない部位例えば前述の右側面部には、夫々塗布ユニットや現像ユニット等を多段化した液処理ユニット2(2A,2B)が設けられている。24、25は例えば温度または湿度の調整装置、ポンプ、ダクト等を備えた温湿度調整ユニットである。
【0017】
液処理ユニット2(2A,2B)は、例えば図2に示すように塗布液(レジスト)や現像液といった薬液供給用のスペースをなす収納部26の上に塗布装置または現像装置が収納される処理容器27が複数段例えば5段に積層された構成とされており、この処理容器27の主搬送手段3(3A,3B)側の側面には、ウエハWの搬入出時に後述するウエハ搬送用のアームが侵入できるように搬送口28が形成されている。また棚ユニット21,22,23については、加熱ユニットや冷却ユニットの他、ウエハの受け渡しユニットや疎水化処理ユニットなどが例えば上下10段に割り当てられている。
【0018】
この処理部S1(筐体20)の上部には図示しないFFU(ファンフィルタユニット)が、また底部には図示しない排気手段が設けられており、清浄な空気がダウンフローとして流れるようになっている。また、処理部S1における棚ユニット23の奥側にはインターフェイス部S2を介して露光装置S3が接続されている。インターフェイス部S2は受け渡し手段29と、バッファカセットC0とを備えており、前記処理部S1と露光装置S3とバッファカセットC0との間でウエハWの受け渡しを行うものである。なお図1、2では省略しているが、ウエハWの受け渡しが行われる各ユニット間には図示しないゲートバルブまたはシャッターが設けられており、各々の空間を気密に保つことができるように構成されている。
【0019】
ここで本実施の形態の主要部である主搬送手段3(3A,3B)の構成について、主搬送手段3Aを例に取って説明を行う。詳細説明に先立ち、図1、2を参照しながら、全体の概略について説明すると、この主搬送手段3AはウエハWの保持及び受渡しを行う搬送部本体5と、この搬送部本体6の先端を支持して一体的に昇降するように構成された水平な支持部31とを備えている。この支持部31の両側には縦長かつ箱形の囲み部材4(4A,4B)が設けられており、この中に設けられた後述の駆動部により支持部31が昇降されるように構成されている。
【0020】
次に主搬送手段3Aの細部について説明する。先ず図3に示す斜視図を参照して囲み部材4(4A,4B)の説明を行うが、これら囲み部材4(4A,4B)は同形状で且つ搬送部本体5から見て左右対称に配置されるため、ここでは囲み部材4Bを省略し囲み部材4Aのみを説明する。囲み部材4Aは図示しない囲み部材4Bと対向する側面に、支持部31の移動領域即ちウエハWの上下方向の搬送領域に対応するように縦方向にスリット状の第1の開口部41が形成されており、その内部は前記第1の開口部41が形成されている方向を前方とすると、隔壁42により例えば第1の開口部41を有する前側の第1の部屋D1と、後側の第2の部屋D2とに区画されている。
【0021】
第1の部屋D1には支持部31の案内手段であるガイド軸43が設けられており支持部31の端部に形成される横断面凹状の係合部32と噛み合い、これを昇降自在にガイドするようになっている。また第1の部屋D1には、天井及び底面の近傍に夫々設けられるプーリ44a,44bと、これに巻き付けられたベルト44cとからなる駆動機構44とが設けられており、ベルト44cは支持部31を貫通して一体的に固定されている。従ってベルト44cが図示しないモータの駆動力により回転駆動すると、その動きに伴い支持部31がガイド軸43に沿って昇降する仕組みとなっている。なお囲み部材4A及び4Bの夫々の駆動機構44は同期して回転するように構成されている。また第2の部屋D2の内部には、各々水平に回転するファン45が例えば等間隔で多段に配置されており、また底面には排気口46が形成されている。詳細は後述するが、ファン45及び排気口46は、隔壁42に形成される図示しない第2の開口部を介して第1の部屋D1側の雰囲気を囲み部材4A外部へ排気するために設けられる排気手段を構成するものである。
【0022】
次に図3、図4及び図5を参照して搬送部本体5の説明を行う。搬送部本体5は図3に示すように、前記支持部31に先端が固定された昇降台33の上に回転機構34を介して鉛直軸周りにθ回転できるように設けられており、支持部31と共に一体的に昇降するようになっている。この搬送部本体5の底面をなす板状の搬送基体51の表面には、図4に示すように後述するアームの前進する方向から見て後方側に例えば多数の孔部からなる排気口52が形成されている。また搬送基体51の両側面には、X方向に延びるガイド溝53が例えば平行となるように形成されている。
【0023】
54はアーム支持部であり、基板受渡し手段である三基のアーム55(55a,55b,55c)を搬送基体51の上方で支持すると共に、これらアーム55(55a,55b,55c)の中から選択されたものをガイド溝53に沿って進退させるように構成されている。なお図4に示すアーム55(55a,55b,55c)の位置は後退位置であり、上述した排気口52の位置は、この後退位置におけるアーム55(55a,55b,55c)の馬蹄形部分で囲まれたウエハ保持領域56よりも後方側に形成されている。
【0024】
また、ウエハWの受渡しを行う際には図4中において搬送基体51の後端に位置するアーム支持部54が該搬送基体51の先端近傍まで前進し、例えば一のアーム55(55a,55b,55c)前方のウエハ保持領域56が例えば液処理ユニット2などのウエハWの受渡し先へ侵入するようになっている。
【0025】
搬送基体51の上方には、アーム55(55a,55b,55c)の後退時におけるウエハ保持領域56を外部から区画して所定の温度、湿度雰囲気とするために、アーム支持部54及びアーム55(55a,55b,55c)を覆うカバー体6が設けられている。搬送基体51及びカバー体6はケース体60を構成するものであり、このケース体60は、アーム55(55a,55b,55c)が進退できるように、前面側を開口してアーム55(55a,55b,55c)の周囲を囲み、その内壁面には、例えば後退位置におけるアーム55(55a,55b,55c)のウエハ保持領域56を左右両側から挟むように例えばパネル状の気体供給部61(61a、61b)が設けられている。この気体供給部61(61a、61b)には各アーム55(55a,55b,55c)のウエハ保持領域56に対して気体の供給を行うことができるようにウエハ保持領域56の前後の長さに亘って、またアーム55(55a,55b,55c)の各段の高さ位置に応じて多数のガス供給孔62が形成されている。
【0026】
また気体供給部61(61a、61b)の後端には、例えば処理部S1(筐体20)の上部に設けられる調整部63からファン64及びパーティクル除去用の清浄化フィルタ65を介して配管される例えばフレキシブルチューブよりなる気体供給管66が接続されている。調整部63は例えば工場内の空気(外部空気)を取り込み、これを温度調整してケース体60内に供給するためのものであり、例えば取り込んだ空気を一旦0℃以下に冷却して除湿し、加湿器で所定の湿度に加湿すると共に加熱器で所定の温度まで加熱するように構成されている。このようにして調整された空気はファン64にて送気され、清浄化フィルタ65にて清浄化されてケース体60内へ供給されるようになっている。
【0027】
上述した排気口52は、ケース体60の内部雰囲気を吸引して前方側から後方側に流れる気流を形成するためのものであり、以下に図5及び図6を参照しながら排気口52と接続する排気側についての説明を行う。図示するように排気口52の下流側には、搬送基体51、回転機構34及び昇降台33の内部を連通する流路71が形成されており、この流路71は支持部31内に形成される中空部72へと接続されている。図3では説明を省略したが、中空部72は支持部31内部を長手方向に貫通するように形成されており、その両端部をなす孔部73は、係合部32における隔壁42と対向する垂直面に形成されている。このように排気口52は流路71及び中空部72を介して第1の部屋D1へと繋がっているため、第1の部屋D1にて排気を行うと排気口52における吸引も同時に行われる仕組みとなっている。また図6に示すように隔壁42には、既述の例えば支持部材41の昇降領域と対応するように上下に延びるスリット状の第2の開口部74が形成されているため、第2の部屋D2において排気を行うと、この第2の開口部74を介して第1の部屋D1側の雰囲気が吸引されるようになっている。なお、流路71及び中空部72は特許請求の範囲における排気路に相当するものである。
【0028】
次に上述実施の形態の作用について説明する。先ずカセットCがカセットステーション11に搬入されると、開閉部13と共にカセットCの蓋体が外されて受け渡し手段14によりウエハWが取り出される。そしてウエハWは受け渡し手段14から棚ユニット21中の受け渡しユニット(載置台が置かれているユニット)を介して主搬送手段3Aへと受け渡され、例えば液処理ユニット2A内の塗布装置でレジスト液の塗布が行われた後、主搬送手段3Aから棚ユニット22の受け渡しユニット、主搬送手段3B、棚ユニット23の受け渡しユニット及びインターフェイス部S2の受け渡し手段29を経て露光装置S3へと搬送され、露光が行われる。なおウエハWにレジストを塗布する前には、棚ユニット21,22,23に含まれる処理ユニットにて例えば疎水化処理、冷却処理が行われ、レジストを塗布した後は、加熱処理及び冷却処理が行われる。露光後、ウエハWは逆の経路で主搬送手段3Aまで搬送され、例えば液処理ユニット2A内の現像ユニットにて現像され、こうして所定のレジストパターンが形成される。なお現像の前後には棚ユニット21,22,23にて加熱及び冷却処理などの前処理及び後処理が行われる。
【0029】
ここで主搬送手段3(3A,3B)における搬送部本体5に着目し、ウエハWの搬送時における作用を説明する。先ず主搬送手段3(3A,3B)における囲み部材4(4A,4B)では搬送部本体5の昇降を行うに先立ち、ファン45を回転させて排気が行われている。具体的には第2の部屋D2内では例えば上段側よりも下段側のファン45の回転速度が速くすることで排気口46に向かう下降流を形成しており、この下降流により第1の部屋D1側の雰囲気は第2の開口部74を介して第2の部屋D2側へ吸引される。これに伴い第1の部屋D1内には第1の開口部41から第2の開口部74に至る気流が形成されるため、例えば支持部31を昇降させるとき、駆動機構44から生じるパーティクルがウエハWの搬送領域である第1の開口部41の前方側へ向うことが抑えられる。
【0030】
同時に、前記気流即ち第2の開口部74における吸引力は支持部31の孔部73にも及び、中空部72、流路71を介して排気口52から搬送部本体5内の排気が行われる。搬送部本体5は既述のように前方側以外の全ての方向が塞がれているため、排気口52から排気を行うことで前方側から排気口52へ向けて流れる気流が形成されることとなる。
【0031】
このときケース体60内のウエハ保持領域56には、例えば調整部63から温度、湿度の調整がなされた空気が常時供給されており、この空気は上述した搬送基体51の上方を各段のウエハW表面を沿うように気流を形成し、図7に示すようにウエハ搬送領域56を横切って排気口52へと吸い込まれ、既述のように囲み部材4(4A,4B)の各排気口46からパターン形成装置の外部へと排出される。
【0032】
即ち、アーム55(55a,55b,55c)にて保持されるウエハWは、一定の温度及び湿度に調整された雰囲気に保たれながら搬送される。具体例を挙げると、例えばレジスト膜厚の面内均一性は温度及び湿度による影響が大きいため、塗布ユニットや現像ユニットなどを含む液処理ユニット2(2A,2B)内の雰囲気は温湿度の最適化が図られているが、ケース体60内の雰囲気は、このような雰囲気に見合う雰囲気例えば各液処理ユニット2A,2Bと同じ雰囲気となるように主搬送手段3Aと3Bにて夫々別個に調整される。
【0033】
上述実施の形態によれば、ウエハWを搬送するアーム55(55a,55b,55c)にケース体60を設けてこの中の雰囲気の温度、湿度を調整し、ウエハWが処理ユニットに搬送される前後にウエハWの周囲の雰囲気を調整するようにしているため、ウエハWを液処理ユニット2(2A,2B)に搬入した後、速やかにウエハWに対してレジストの塗布や現像処理を行うことができ、また基板処理装置内全体を温湿度調整する場合に比して、狭い空間の雰囲気調整を行えば済むので、雰囲気調整に要するエネルギー(空気の冷却、加熱に要するエネルギーや加湿器のエネルギーなど)が少なく、コストも低く抑えられる。また前記空気の供給は、アーム55(55a,55b,55c)の側方から挟むように行っているため、いずれかのアーム55(55a,55b,55c)がウエハWを保持する際にも各アーム間に空気が流れ易く、温湿度制御の効果が高いという利点もある。
【0034】
このように搬送部本体5は主搬送手段3Aと3Bとで夫々異なる雰囲気を形成できるため、例えば液処理ユニット2Aと2Bとで異なる雰囲気の設定がなされていたときでも、主搬送手段3(3A,3B)における各搬送部本体5の夫々で搬送するウエハWに対してこれから行う処理に最適な雰囲気を形成し、同時に稼働させることができる。
【0035】
ところで、搬送部本体5において例えばアーム55aを加熱後のウエハW1の受け取りに用い、アーム55b,55cを冷却後のウエハW2の受け取りに用いる設定とした場合、例えばアーム55bに保持されるウエハW2に対して、アーム55aに保持される熱いウエハW1の熱が伝わるおそれがある。
【0036】
従ってこの問題を防ぐため、例えば図8に示すようにアーム55aとアーム55bとの間に遮へい板57を設ける構成としてもよいが、本実施の形態はこのような構成とした場合に、ウエハW1,W2のみならず遮へい板57をも冷却できるという利点がある。
【0037】
一方、ケース体60内に設けられる排気口52は、気体供給部61から供給された空気がウエハ保持領域56を横切る気流を形成するため、アーム55及びウエハWの表面全体を均一な温度とすることができる。また排気口52における気体の吸引には、囲み部材4(4A,4B)内のパーティクルが搬送部本体5の昇降領域側に飛び出すことを防ぐために該囲み部材4(4A,4B)内に設けられるファン45の吸引力を利用しているため、搬送部本体5にて回収されたパーティクルも囲み部材4(4A,4B)から排出され、より一層クリーンな環境下でウエハWの搬送を行えるという利点もある。特に上述した温湿度調整した空気について清浄化を図ることで、その効果は更に高まる。
【0038】
なお、搬送部本体5における気体供給部61(61a,61b)の位置は上述実施の形態に示した位置に限定されるものではなく、例えば図9及び図10に示す第2の実施の形態のようにすることもできる。この実施の形態において気体供給部81は、例えばカバー体6天井部の先端近傍に設けられ、その形状は図9に示すようにウエハWの外周に沿うように円弧状とされ、内周面に沿って複数のガス供給孔82が形成される。また孔部82は図10に示すように後方且つ斜め下向きで設けられ、当該ガス供給孔82から供給される温湿度調整された空気はウエハ保持領域56を横切って排気口52へと向かうため、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また排気口52の位置についても同様であり、例えば搬送基体51に設ける場合にはウエハ保持領域56の真下であってもよいし、例えばウエハ保持領域よりも後方側のカバー体6内壁面に形成するようにしてもよい。
【0039】
また上述実施の形態では、ケース体60内に供給する空気について温度及び湿度の両方を調整するようにしたが、例えばウエハ表面に形成されるレジスト膜厚の面内均一性を高めるにあたり、温度変化が影響を与える処理の前後には温度調整のみを行い、湿度変化が影響を与える処理の前後には湿度調整のみを行うように、いずれか一方のみを調整するようにしてもよい。
【0040】
更にケース体60内への空気の供給は、必ずしも上述実施の形態のように常時行う必要はなく、例えば制御部にてアーム55(55a,55b,55c)の進退を監視し、アーム55(55a,55b,55c)が進退してウエハWを受け取ると該制御部からファン64へ作動信号が発せられ、ケース体60内へ調整された空気が供給されるように構成してもよい。また、ファン64の回転数を制御して空気の供給速度を変化させるようにしてもよい。
【0041】
以上において、本実施の形態では半導体ウエハの表面に所定のレジストパターンを形成するパターン形成装置を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば基板表面に有機系シリカを塗布すると共にこれを加熱してガラス膜を形成する装置に適用してもよいし、基板としてはウエハに限らずLCD基板であってもよい。
【0042】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、基板処理装置における基板の搬送空間を局所的に調整でき、運転エネルギーを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る基板処理装置の実施の形態を示す平面図である。
【図2】本発明に係る基板処理装置の実施の形態を示す斜視図である。
【図3】主搬送手段3Aの全体構造を示した斜視図である。
【図4】搬送部本体5の構造を説明するための斜視図である。
【図5】搬送部本体5に設けられる排気口52の排気経路を説明するための概略縦断面図である。
【図6】搬送部本体5に設けられる排気口52の排気経路を説明するための概略横断面図である。
【図7】上述実施の形態における作用説明図である。
【図8】本発明に係る基板処理装置の他の実施の形態を説明するための縦断面図である。
【図9】本発明に係る基板処理装置の他の実施の形態を説明するための平面図である。
【図10】本発明に係る基板処理装置の他の実施の形態を説明するための縦断面図である。
【図11】従来発明に係る基板処理装置を説明する平面図である。
【符号の説明】
W ウエハ
S1 処理部
2 液処理ユニット
21,22,23 棚ユニット
3 主搬送手段
31 支持部材
32 係合部
4 囲み部材
41 第1の開口部
42 隔壁
45 ファン
5 搬送部本体
51 搬送基体
52 排気口
55 アーム
6 カバー体
60 ケース体
61 気体供給部
63 調整部
71 流路
72 中空部
74 第2の開口部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing apparatus for applying, exposing, and developing a resist solution, for example, to various substrates such as a semiconductor wafer and a glass substrate for a liquid crystal display, and a substrate transport method in the substrate processing apparatus.
[0002]
[Prior art]
Since there are a wide variety of processes for forming circuit patterns on the surface of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) or an LCD substrate of a liquid crystal display, for example, a processing apparatus used for each process is unitized and a space between these processing units is used. For example, a pattern forming apparatus for forming a predetermined resist pattern is configured by combining a transport unit so that the substrate can move.
[0003]
FIG. 11 is a schematic plan view showing a conventional example of such a pattern forming apparatus. A substrate cassette C containing a wafer W is carried in from a
[0004]
The resist application and development process is affected by temperature and humidity in processing conditions such as in-plane uniformity and pattern line width, so there is a downflow of temperature- and humidity-adjusted air in the liquid processing unit. Is formed. On the other hand, the wafer W carried into the liquid processing unit is adjusted in advance to a temperature corresponding to the atmosphere of the liquid processing unit by the cooling plate, but the temperature change from the cooling unit to the liquid processing unit is minimized. Therefore, it is necessary to adjust the atmosphere in the processing block.
[0005]
Usually, the atmosphere in the clean room where the semiconductor manufacturing equipment is placed is adjusted to a predetermined temperature and humidity. By taking this air into the equipment as a down flow through the upper filter, the temperature and humidity inside the equipment are adjusted. Is a predetermined atmosphere. In this case, an atmosphere close to the atmosphere of the liquid processing unit can be created in the processing block by further adjusting the temperature and humidity of the air in the clean room.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to adjust the temperature and humidity of the air, a cooling means, a heater, a humidifier and the like are necessary. However, since the wafer is enlarged, a large amount of energy is required to adjust the temperature and humidity. The cost will soar. When a plurality of substrate transfer means are provided in a common transfer space, each substrate transfer is performed, for example, when transferring a wafer before development processing on the one hand and transferring a wafer before coating processing on the other hand. For each means, it may be preferable to transfer the wafer in an atmosphere suitable for the processing to be performed. However, in such a case, if the temperature and humidity inside the apparatus are adjusted at once, it is difficult to create an optimum atmosphere for both.
[0007]
The present invention has been made based on such circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique that can locally adjust the atmosphere of the substrate transport space in the substrate processing apparatus and that requires less operating energy. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A substrate processing apparatus according to the present invention comprises: It is adjusted to the optimal temperature atmosphere for the coating process, An application unit for applying a resist solution to the substrate; A temperature different from the temperature in the coating unit. In a substrate processing apparatus provided with a substrate transport means provided in an atmosphere in which a downflow with a clean gas is formed and delivering a substrate to and from the coating unit,
The substrate transport means includes
A movable carrier base having a case body with an opening formed on the front surface;
An arm provided on the transport base so as to hold the substrate and move forward and backward through the opening between a retracted position that fits in the case body and a front position of the case body;
A gas supply unit configured to supply gas toward the substrate holding region of the arm in the case body,
Furthermore, gas is taken in from the atmosphere where the downflow is formed, and the coating unit Same temperature as inside And an adjustment unit that adjusts the temperature and supplies the gas supply unit.
[0009]
According to such a configuration, for example, when the substrate is transported, the arm that holds the substrate is housed in the case body, and the operation of supplying the temperature-adjusted gas only to the inside of the case body can be performed. The atmosphere around the substrate can be adjusted with less energy than when supplying temperature-adjusted air to the entire interior of the apparatus. Moreover, in this invention, you may make it supply the gas which adjusted humidity further in addition to temperature adjustment in the case body.
[0010]
As a specific example of the substrate transport means, a plurality of arms that can be moved forward and backward independently from each other inside the case body and stacked vertically are provided with a gas supply unit, and the substrate holding region of the arm is extended from the gas supply unit. A configuration in which gas is supplied so as to be sandwiched from the left and right sides can be given. In this example, the position of the gas supply unit may be in the vicinity of the tip of the case body, and an exhaust port for sucking the gas may be provided inside the case body. For example, the position of the exhaust port may be the substrate of the arm in the case body. By adjusting to the rear side of the holding area, the adjusted air supplied from the gas supply section crosses the substrate holding area of the arm and goes to the rear side, and an air flow is formed in the case body. That is, since the airflow flows across the substrate holding region so as to sandwich the arms from the left and right, the gas easily flows between the arms even when the arms hold the substrate, and the temperature adjustment effect can be enhanced.
[0011]
Further, the adjustment unit may adjust the gas to a predetermined temperature and to a predetermined humidity. Application unit The substrate transfer space in which the substrate transfer means is placed may be surrounded by a casing and an adjustment unit may be provided outside the casing.
[0012]
Furthermore, the substrate transport means in the substrate processing apparatus according to the present invention includes a surrounding member in which a vertically long opening is formed so as to correspond to the vertical movement region of the transport base, and the opening from the inside of the surrounding member through the opening. A support portion that supports the transport base, an elevating mechanism that is provided in the enclosing member and elevates and lowers the support portion, and an exhaust means that exhausts the atmosphere in the enclosing member to the atmosphere where the substrate is placed, With
A configuration may be adopted in which the gas sucked from the exhaust port is exhausted from the exhaust means through an exhaust path communicating with the inside of the support portion from the case body.
[0013]
The substrate transfer method in the substrate processing apparatus according to the present invention is as follows. It is adjusted to the optimal temperature atmosphere for the coating process, An application unit for applying a resist solution to the substrate; A temperature different from the temperature in the coating unit. In a substrate processing apparatus provided with a substrate transport means provided in an atmosphere in which a downflow with a clean gas is formed and delivering a substrate to and from the coating unit,
A step of transferring a substrate to and from the coating unit by an arm of the substrate transfer means;
The arm holding the substrate is retracted and accommodated in the case body of the substrate transfer means, and in this state, the case body is moved to transfer the substrate, and then the arm is advanced to be positioned in front of the case body. A process of making a state of delivering,
Taking in gas from outside the atmosphere in which the downflow is formed, the coating unit Same temperature as inside And adjusting the temperature to supply a gas to the substrate in the case body. In the present invention, the gas supplied to the substrate in the case body may be one in which humidity is adjusted in addition to temperature adjustment.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a substrate processing apparatus according to the present invention will be described below by taking a pattern forming apparatus for forming a predetermined resist pattern on a substrate as an example. FIG. 1 is a plan view showing this pattern forming apparatus, and FIG. 2 is a perspective view thereof. In the figure,
[0015]
That is, the
[0016]
A portion of the main transport main stage 3 (3A, 4B) where the
[0017]
In the liquid processing unit 2 (2A, 2B), for example, as shown in FIG. 2, a coating device or a developing device is stored on a
[0018]
An FFU (fan filter unit) (not shown) is provided at the top of the processing unit S1 (housing 20), and an exhaust means (not shown) is provided at the bottom so that clean air flows as a downflow. . Further, an exposure apparatus S3 is connected to the back side of the
[0019]
Here, the configuration of the main transport unit 3 (3A, 3B), which is the main part of the present embodiment, will be described by taking the
[0020]
Next, details of the
[0021]
The first chamber D1 is provided with a guide shaft 43 which is a guide means for the
[0022]
Next, the transport unit body 5 will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. As shown in FIG. 3, the transport unit body 5 is provided on a
[0023]
[0024]
Further, when the wafer W is delivered, the
[0025]
Above the
[0026]
Further, the rear end of the gas supply unit 61 (61a, 61b) is piped through a fan 64 and a particle removal cleaning filter 65 from an adjustment unit 63 provided at an upper portion of the processing unit S1 (housing 20), for example. For example, a
[0027]
The
[0028]
Next, the operation of the above embodiment will be described. First, when the cassette C is carried into the
[0029]
Here, paying attention to the transfer unit main body 5 in the main transfer means 3 (3A, 3B), the operation during transfer of the wafer W will be described. First, in the enclosing member 4 (4A, 4B) in the main transport means 3 (3A, 3B), the
[0030]
At the same time, the air flow, that is, the suction force in the
[0031]
At this time, the
[0032]
That is, the wafer W held by the arm 55 (55a, 55b, 55c) is transferred while being maintained in an atmosphere adjusted to a constant temperature and humidity. For example, since the in-plane uniformity of the resist film thickness is greatly affected by temperature and humidity, the atmosphere in the liquid processing unit 2 (2A, 2B) including the coating unit and the developing unit is optimal for temperature and humidity. However, the atmosphere in the
[0033]
According to the above-described embodiment, the
[0034]
As described above, since the transport unit body 5 can form different atmospheres for the
[0035]
By the way, in the transfer unit body 5, for example, when the
[0036]
Therefore, in order to prevent this problem, for example, a
[0037]
On the other hand, the
[0038]
In addition, the position of the gas supply part 61 (61a, 61b) in the conveyance part main body 5 is not limited to the position shown in the said embodiment, For example, in 2nd Embodiment shown in FIG.9 and FIG.10. It can also be done. In this embodiment, the
[0039]
In the above-described embodiment, both the temperature and the humidity are adjusted for the air supplied into the
[0040]
Further, it is not always necessary to supply air into the
[0041]
In the above embodiment, the pattern forming apparatus for forming a predetermined resist pattern on the surface of the semiconductor wafer has been described as an example in the present embodiment. However, the present invention is not limited to this, for example, applying organic silica to the substrate surface. This may be applied to an apparatus for forming a glass film by heating, and the substrate is not limited to a wafer but may be an LCD substrate.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the substrate transfer space in the substrate processing apparatus can be locally adjusted, and the operating energy can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing an overall structure of a
FIG. 4 is a perspective view for explaining the structure of a transport unit main body 5;
FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view for explaining an exhaust path of an
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining an exhaust path of an
FIG. 7 is an operation explanatory diagram in the embodiment.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view for explaining another embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 9 is a plan view for explaining another embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view for explaining another embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 11 is a plan view illustrating a substrate processing apparatus according to a conventional invention.
[Explanation of symbols]
W wafer
S1 processor
Two liquid processing unit
21, 22, 23 Shelf unit
3 Main transport means
31 Support member
32 engaging part
4 Enclosing members
41 First opening
42 Bulkhead
45 fans
5 Conveyor body
51 Transport base
52 Exhaust vent
55 arms
6 Cover body
60 case body
61 Gas supply section
63 Adjustment section
71 flow path
72 Hollow part
74 Second opening
Claims (10)
前記基板搬送手段は、
前面に開口部が形成されたケース体を備えた移動自在な搬送基体と、
基板を保持し、前記ケース体に収まる後退位置とケース体の前方位置との間で前記開口部を介して進退できるように前記搬送基体に設けられたアームと、
前記ケース体内における前記アームの基板保持領域に向けて気体の供給を行う気体供給部と、を備え、
更に、前記ダウンフローが形成されている雰囲気の外から気体を取り込み、前記塗布ユニット内の温度と同一温度に調整して前記気体供給部に対して供給する調整部と、を備えることを特徴とする基板処理装置。 An atmosphere that is adjusted to an optimum temperature atmosphere for the coating process and performs a resist solution coating process on the substrate, and an atmosphere in which a downflow is formed by a clean gas having a temperature different from the temperature in the coating unit. In a substrate processing apparatus comprising: a substrate transport unit that delivers a substrate to and from the coating unit.
The substrate transport means includes
A movable carrier base having a case body with an opening formed on the front surface;
An arm provided on the transport base so as to hold the substrate and move forward and backward through the opening between a retracted position that fits in the case body and a front position of the case body;
A gas supply unit configured to supply gas toward the substrate holding region of the arm in the case body,
And an adjustment unit that takes in gas from outside the atmosphere in which the downflow is formed, adjusts the gas to the same temperature as that in the coating unit , and supplies the gas to the gas supply unit. Substrate processing apparatus.
排気口から吸引される気体は、ケース体から支持部内を連通する排気路を介して前記排気手段により排気されることを特徴とする請求項6または7に記載の基板処理装置。The substrate transfer means includes a surrounding member in which a vertically long opening is formed so as to correspond to a vertical movement region of the transfer substrate, and a support portion that supports the transfer substrate from the inside of the surrounding member through the opening. And an elevating mechanism provided in the enclosing member and elevating and lowering the support part, and an exhaust means for exhausting the atmosphere in the enclosing member to the atmosphere where the substrate is placed,
The substrate processing apparatus according to claim 6, wherein the gas sucked from the exhaust port is exhausted by the exhaust unit through an exhaust path communicating with the inside of the support portion from the case body.
前記基板搬送手段のアームにより前記塗布ユニットとの間で基板の受け渡しを行う工程と、
前記基板を保持したアームを後退させて基板搬送手段のケース体内に収納し、この状態でケース体を移動させて基板を搬送し、その後アームを前進させて当該ケース体の前方に位置させて基板を受け渡す状態とする工程と、
前記ダウンフローが形成されている雰囲気の外から気体を取り込み、前記塗布ユニット内の温度と同一温度に調整して前記ケース体内の基板に対して気体を供給する工程と、を含むことを特徴とする基板処理装置における基板搬送方法。 An atmosphere that is adjusted to an optimum temperature atmosphere for the coating process and performs a resist solution coating process on the substrate, and an atmosphere in which a downflow is formed by a clean gas having a temperature different from the temperature in the coating unit. In a substrate processing apparatus comprising: a substrate transport unit that delivers a substrate to and from the coating unit.
A step of transferring a substrate to and from the coating unit by an arm of the substrate transfer means;
The arm holding the substrate is retracted and accommodated in the case body of the substrate transfer means, and in this state, the case body is moved to transfer the substrate, and then the arm is advanced to be positioned in front of the case body. A process of making a state of delivering,
Taking gas from outside the atmosphere in which the downflow is formed, adjusting the temperature to the same temperature as in the coating unit , and supplying the gas to the substrate in the case body, Substrate transport method in a substrate processing apparatus.
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