JP4044994B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理基板を搬送しつつ被処理基板に対して一連の処理を行う基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置またはプラズマ表示装置用のガラス基板（ＦＰＤ基板）や半導体ウエハ等の製造プロセスにおいては、基板の表面にレジスト膜を形成して露光・現像を行う基板処理装置が必要である。この基板処理装置は、複数の処理ユニットを接続して一貫した処理を可能にした装置（インラインシステム）であり、例えばフォトリソグラフィ工程では、露光機と接続してレジスト塗布前洗浄からレジスト塗布・露光・現像までを連続して行えるようにしたコータ／デベロッパ装置がある。
【０００３】
このような基板処理装置が特許公報（特許番号第２５１９０９６号）に開示されている。この基板処理装置は、回転式洗浄ユニット（スピンスクラバ）、回転式塗布ユニット（スピンコータ）、回転式現像ユニット（スピンデベロッパ）、加熱ユニット、露光機などの処理部を有し、キャリッジ（搬送ロボット）が各処理部に基板を搬入・搬出する。ここでは、キャリッジに基板を保持するピンセットが取り付けられており、キャリッジが水平方向に動いて各処理部間を移動し、ピンセットにより各処理部に基板を搬出入する。すなわち、基板を各処理部に搬入・搬出する機能及び一の処理部から他の処理部に基板を搬送する機能の両方をキャリッジが担っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の基板処理装置では、キャリッジにより基板を一の処理部から他の処理部へと搬送する。したがって、キャリッジが水平方向に移動する時に周囲の気体が乱れて風が発生する。この気体の乱れ（風）は、パーティクルを発生させ、基板や各処理部の汚染を引き起こしやすい。特に、近い将来において処理が要求されるサイズの大きな基板、例えば１メートル角に近い若しくは１メートル角以上のサイズのガラス基板を処理する場合、キャリッジを水平方向に移動させると、発生するパーティクルの量が増加してしまう。
【０００５】
また、上記の基板処理装置では洗浄や現像処理のためにスピンスクラバやスピンデベロッパを採用しているが、基板のサイズが大きくなると基板を回転させるために必要なパワーが格段に増加し、そのためのモータ等のコストが大きくなると共に、それらを回転させるためのエネルギーのランニングコストも増大する。一方、基板搬送のための搬送ロボットも高価であり、使用台数が多くなるとコストも増大する。したがって、各処理部の特性に応じた適切な処理方法と搬送方法を見いだして、コストを小さくすることが要求される。
本発明の課題は、基板処理におけるパーティクルの発生を抑えること及び基板処理のコストを低減することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の基板処理装置は、被処理基板を搬送しつつ被処理基板に対して一連の処理を行うための基板処理装置であって、複数の旋回ロボットと、複数の静止式処理部と、複数の枚様式処理部と、を備えている。旋回ロボットは、胴部及びアーム部を有している。胴部は、旋回可能であり、かつ水平方向に移動不能である。アーム部は、胴部から延びており、被処理基板を保持し得る。複数の静止式処理部は被処理基板を移動させずに処理を行う。複数の枚様式処理部は被処理基板を略水平方向に搬送させる工程を含む。枚様式処理部は実質的に搬送方向が２列になるように配置されている。また、静止式処理部は、枚様式処理部の搬送方向に沿う方向に隣接し、かつ旋回ロボットを挟むように対向して配置されている。そして、被処理基板は、旋回ロボットにより静止式処理部、又は枚様式処理部から搬入又は搬出される。
【０００７】
ここでは、水平方向に移動しない複数の旋回ロボットによって、各処理部への被処理基板の搬入・搬出を行う。したがって、従来のように被処理基板を保持したキャリッジが水平方向に長い距離を高速で移動してパーティクルを発生させるような不具合が抑えられ、パーティクルの発生量が減って被処理基板や各処理部の汚染が少なくなる。
【０００８】
また、被処理基板を移動させずに処理を行うことが適した処理を静止式処理部で、被処理基板を移動させる工程を含ませることができる処理を枚葉式処理部で行わせる。例えば、加熱・冷却処理等は静止式処理部での処理とし、洗浄、塗布液塗布、現像等の処理は枚葉式処理部での処理とする。このように、静止式処理部に複数の処理を包含し得る枚葉式処理部を組み合わせることにより、処理部の数を減らすことができ、旋回ロボットの数の削減も可能となり、装置の省スペース化を図ることができる。
【０００９】
具体的には、例えば、回転式塗布、減圧乾燥、端面洗浄の処理をまとめて１つの塗布ユニットという処理部とする。塗布ユニットは、搬入部及び搬出部と、搬入部から回転式塗布の処理部分、減圧乾燥の処理部分、端面洗浄の処理部分を経由して搬出部へと被処理基板を移動させるコンベア若しくはスライダーとを備える。このように、関連ある処理をまとめて１つの処理部とすると、旋回ロボットによる被処理基板の搬送の代わりに簡易かつランニングコストと装置コストが共に小さいコンベア等の搬送手段を採用することができる。また、回転式塗布、減圧乾燥、端面洗浄をそれぞれ単独の処理部として３つの処理部間に旋回ロボットを配する場合に較べて、占有スペースが小さくなる。
【００１０】
また、枚葉式処理部を取り入れることにより、被処理基板が大型化した場合に基板の破損や水洗時の水はねによるパーティクル発生の確率が高くなり、且つ洗浄特性や現像特性において劣る回転式の処理方法、例えばスピンスクラバやスピンデベロッパではなく、ブラシスクラバやスプレーデベロッパ等を採用し易くなる。これにより、コストの増大を伴うことなく被処理基板の大型化に対応することができる。
【００１１】
請求項２に記載の基板処理装置は、請求項１の装置において、静止式処理部は搬入部及び搬出部が等しく、枚葉式処理部は搬入部及び搬出部が異なっている。
【００１２】
請求項３に記載の基板処理装置は、請求項１又は２の装置において、受渡部をさらに備えている。受渡部は、旋回ロボット間に配置されており、被処理基板の受け渡しが行われる。
【００１３】
ここでは、受渡部を設けたため、一時的にここに被処理基板を待機させておくことができ、被処理基板の受け渡しがスムースになるとともに多彩な搬送制御を行うことが可能となる。これにより、被処理基板の効率的な処理が可能となり、トータル的な処理速度を向上させることができる。
【００１４】
請求項４に記載の基板処理装置は、請求項３の装置において、受渡部は、第１載置部と、第２載置部と、移動機構とを有している。第１載置部は、被処理基板を載置することができる。第２載置部は、第１載置部の上部に位置しており、被処理基板を載置することができる。移動機構は、被処理基板を第１載置部及び第２載置部の一方から他方へと移動させる。
【００１５】
ここでは、受渡部の平面的な占有スペースを抑えつつ、受渡部のバッファとしての機能を強化している。これにより、受渡部の前工程側の処理部と後工程側の処理部との時間の調整が制御し易くなる。
【００１６】
請求項５に記載の基板処理装置は、請求項４の装置において、第１載置部は、上下移動が可能な第１支持部材である。第２載置部は、水平移動が可能な第２支持部材である。移動機構は、第１支持部材を上下に移動させる上下移動機構と、第２支持部材を水平方向に移動させる水平移動機構とを有している。
【００１７】
ここでは、まず第１載置部に載置された被処理基板は、上下移動機構により第１支持部材を上方に持ち上げることにより、第２載置部の高さ位置まで上昇する。次に、水平移動機構により第２支持部材を被処理基板の下面を支えることのできる位置に水平移動させる。そして、第１支持部材を下降させて次に第１載置部に搬送されてくる他の被処理基板を支持できる状態とする。
【００１８】
請求項６に記載の基板処理装置は、請求項１から５のいずれかの装置において、アーム部は屈伸及び上下動が可能である。
【００１９】
ここでは、アーム部の屈伸運動及び上下動によって各処理部に被処理基板を搬入したり各処理部から被処理基板を搬出する。
【００２０】
請求項７に記載の基板処理装置は、請求項１から６のいずれかの装置において、複数の処理部は、洗浄ユニットと、加熱ユニットとを含んでいる。洗浄ユニットは被処理基板を洗浄する。加熱ユニットは、被処理基板を加熱する。
【００２１】
本請求項の基板処理装置では、被処理基板に対して、洗浄処理及び洗浄により濡れた被処理基板の乾燥脱水処理を行うことができる。また、プリベーク処理やポストベーク処理を行うことができる。
【００２２】
請求項８に記載の基板処理装置は、請求項７の装置において、複数の処理部は、さらに、塗布ユニットと、露光ユニットと、現像ユニットとを含んでいる。塗布ユニットは、被処理基板に塗布液を塗布する。露光ユニットは、塗布液が塗布された被処理基板の少なくとも一部を露光する。現像ユニットは、露光された被処理基板を現像する。
【００２３】
本請求項の基板処理装置では、被処理基板に対して、洗浄、塗布液塗布、露光、現像の一連の処理を行うことができる。
【００２４】
請求項９に記載の基板処理装置は、請求項７又は８の装置において、洗浄ユニットは、被処理基板を搬送する搬送手段を有している。洗浄ユニットには、位置が異なる搬入部及び搬出部が設けられている。加熱ユニットは、搬入部及び搬出部が等しく、被処理基板を移動させずに被処理基板に対して処理を行う。
【００２５】
ここでは、洗浄ユニットについては、回転式洗浄よりも一般に洗浄力の高い枚葉式処理を行う。枚葉式処理は、コンベアあるいはスライダー等により搬送されてくる被処理基板に対して順に処理を行うものである。被処理基板は、搬入部から搬入されて搬出部に搬送されつつ洗浄されていく。このように枚葉式処理を採用することにより、一連の洗浄処理、例えば紫外線オゾン洗浄と純水洗浄からなる洗浄処理がスムースに流れる。
【００２６】
一方、加熱ユニットについては、枚葉式処理よりも被処理基板を静止させた状態で処理を行うことが熱効率や平面的な省スペースの観点から有利であるため、搬入部及び搬出部が等しいいわゆるワンチャンバーを採用している。さらに、複数の加熱ユニット部を多段構成として省スペース化を図ることもできる。
【００２７】
請求項１０に記載の基板処理装置は、請求項８の装置において、塗布ユニット及び現像ユニットは、被処理基板を搬送する搬送手段を有しており、位置が異なる搬入部及び搬出部が設けられている。
【００２８】
ここでは、塗布ユニット及び現像ユニットについて枚葉式処理を行う。これにより、例えば一連の回転式塗布液塗布、減圧乾燥、端面洗浄等の塗布ユニットの処理がスムースになる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の基板処理装置の一実施形態（第１実施形態）を図１に示す。基板処理装置１は、複数の処理ユニットを接続して一貫した処理を可能にしたコータ／デベロッパ装置であって、露光機５０と接続し、フォトリソグラフィ工程においてレジスト塗布前洗浄からレジスト塗布・露光・現像までを連続して行えるようにするものである。
【００３０】
基板処理装置１は、インデクサー部２、洗浄ユニット１０、脱水ベークユニット２０、レジスト塗布ユニット３０、プリベークユニット４０、タイトラー６０、エッジ露光ユニット７０、現像ユニット８０、及びポストベークユニット９０の各処理部と、旋回ロボット４〜６とを備えている。また、旋回ロボット４〜６の近傍には、各処理部間で基板を受け渡す際の受け渡し場所あるいは一時的な待避場所となる受渡部７及びバッファ８が設けられている。受渡部７の構成については、後に詳述する。基板処理装置１は、ユニカセット方式であり、インデクサー部２に載置されたカセット３から被処理ガラス基板（以下、基板という。）を取り出して各処理部へ送り出し、各処理工程を終えた基板を同じカセット３に収納する。カセット３からの取り出し及びカセット３への収納は、基板を保持して旋回可能なアームを備えカセット３の列に沿って移動可能なインデクサーロボット２ａによって行う。
【００３１】
洗浄ユニット１０は、枚葉式の処理部であって、搬入部１１、ＵＶオゾン洗浄部１２、水洗部１３、液滴除去部１４、及び搬出部１５からなる。搬入部１１から搬出部１５までは、コンベアによって基板を搬送しつつ洗浄処理する。なお、コンベアはクリーンルーム内に対応した発塵性の少ないローラコンベアを採用する。
【００３２】
脱水ベークユニット２０は、枚葉式の処理部であって、搬入部２１、加熱部２２、密着強化処理部２３、及び冷却部２４からなる。搬入部２１から冷却部２４までは、複数のハンドを持ち基板を隣接する処理部へ順送りしてゆくいわゆる間歇移送装置によって基板を搬送する。
【００３３】
レジスト塗布ユニット３０は、枚葉式の処理部であって、搬入部３１、スピンコータ部３２、減圧乾燥部３３、エッジリンス部３４、及び搬出部３５からなる。搬入部３１から搬出部３５までは、脱水ベークユニット２０と同様の間歇移送装置によって基板を搬送する。
【００３４】
プリベークユニット４０は、静止式の処理部が多段に積み上げられたものであり、複数の加熱部と冷却部とからなる。
【００３５】
現像ユニット８０は、枚葉式の処理部であって、搬入部８１、現像部８２、水洗乾燥部８３、及び搬出部８４からなる。搬入部８１から搬出部８４までは、コンベアによって基板を搬送する。
【００３６】
ポストベークユニット９０は、枚葉式の処理部であって、搬入部９１、加熱部９２、冷却部９３、及び搬出部９４とからなる。搬入部９１から搬出部９４までは、間歇移送装置によって基板を搬送する。
【００３７】
旋回ロボット４〜６は、旋回することはできるが水平方向に移動するような機構は有していない、いわゆるクラスタタイプのロボットである。この旋回ロボット４〜６は、それぞれ、床面に設置され旋回と昇降が可能な胴部と、胴部から延び先端部分において基板を保持することができる２つのアーム部とを有している。例えば、旋回ロボット５は、胴部５ａとアーム部５ｂとを有している。なお、２つのアーム部は独立して屈伸及び上下動が可能である。旋回ロボット４〜６は、多段に重ねて積み上げられた各処理部や受渡部に対して旋回と昇降の動作をして正対し、アーム部の進退及び上下動により基板の変換または受渡しの動作をしつつ基板を搬送する。
【００３８】
次に、基板処理装置１による基板の処理について、順に説明する。
【００３９】
インデクサー部２においてインデクサーロボット２ａによりカセット３から取り出された基板は、洗浄ユニット１０の搬入部１１に移される。基板は、搬入部１１からＵＶオゾン洗浄部１２に運ばれ、ここで紫外線の照射によって表面の有機汚染物が酸化分解除去される。さらにコンベアにより水洗部１３に運ばれた基板には、水洗部１３において、ロールブラシによるスクラブ洗浄、超音波スプレー洗浄、及び高圧ジェットスプレーによる純水での洗浄が行われる。なお、ここでの洗浄は、例えばアルカリ洗浄液等を用いて処理するものであってもよい。この後、基板は、液滴除去部１４において、エアーナイフにより表面に残留する純水の液滴が飛ばされる。
【００４０】
洗浄ユニット１０での処理を終えて搬出部１５に移された基板は、コンベアによって脱水ベークユニット２０の搬入部２１に運ばれ、さらに間歇移送装置によって加熱部２２に運ばれ、ホットプレートによって加熱されて水分が取り除かれる処理を受ける。次に基板は間歇移送装置により次なる加熱部２２へ運ばれて同じ加熱処理が施される。これは、十分な加熱時間を得るためである。次に基板は間歇移送装置により密着強化処理部２３に運ばれてくる。密着強化処理部２３では、レジスト膜と基板との密着性向上を目的として、基板に対して加熱を施しつつＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）を蒸気状にして塗布する。この後、基板は、さらに冷却部２４に運ばれクールプレートによって冷却される。このようにレジスト塗布処理の前処理として脱水ベークが行われた基板は、レジスト塗布ユニット３０の搬入部３１に運ばれる。
【００４１】
レジスト塗布ユニット３０では、まず間歇移送装置であるスライダーによって基板がスピンコータ部３２に運ばれて、基板に対してレジスト（塗布液）の塗布が行われる。なお、スライダーとは、一方向に対して基板の位置をスライドさせる装置、例えば矩形運動により基板の位置を所定距離だけある方向にスライドさせる装置をいう。スピンコータ部３２は、レジスト供給系、スピンモータ、カップ等により構成されており、水平にした基板上にレジストを滴下し基板を回転させることによって基板上に均一なレジスト膜を形成させる。レジスト膜が形成された基板は、減圧乾燥部３３に運ばれて、減圧ベークが行われる。ここでは、基板を取り込んだ空間を減圧することで、レジスト膜の感度低下が抑えられるような低温でベーキングが行われる。この後、基板はエッジリンス部３４に移される。エッジリンス部３４では、基板端面のレジスト膜が剥がれて発塵してしまうことを防止するために、基板表面の周辺や端面部分のレジストを溶剤により取り除く処理が行われる。これらのレジスト塗布に関する各処理を終えた基板は、搬出部３５に運ばれる。
【００４２】
別のスライダーにより搬出部３５から搬出部３５に隣接する受渡部７に運ばれた基板は、旋回ロボット４によって、プリベークユニット４０に移される。プリベークユニット４０では、基板上のレジスト膜中の残留溶剤の蒸発と基板の密着性強化を目的として、熱処理が行われる。ここでは、ワンチャンバーの各加熱部及び冷却部に対して、旋回ロボット４によって、順番に基板の搬入及び搬出が行われる。こうして加熱及び冷却処理が施された基板は、旋回ロボット５及び旋回ロボット６と受渡部７を介して旋回ロボット６に隣接するバッファ８に移される。
【００４３】
基板は、旋回ロボット６によりバッファ８から露光機５０に移されて、露光処理が施される。具体的には、基板上のレジストに対し原画上にあるパターンを感光させる処理が施される。露光された基板は、露光機５０から旋回ロボット６により取り出されて、バッファ８から旋回ロボット５，６間の受渡部７に移される。
【００４４】
次に基板は、旋回ロボット５によってタイトラー６０及びエッジ露光ユニット７０に移されて、それぞれ印字焼き付け、エッジ露光が行われる。エッジ露光では、基板上のディスプレイ部を除く基板周辺のレジストを除去すべく露光処理される。ここではエッジ露光部をこの位置に配しているが、必要に応じて、ここに裏面露光部を配してもよい。これらの処理を終えた基板は、旋回ロボット４，５間の受渡部７から搬出部３５に隣接する受渡部７に移されて、スライダーによってコンベア７９に載せられる。そして、基板はコンベア７９から現像ユニット８０の搬入部８１に搬送される。
【００４５】
基板は、現像ユニット８０において、搬入部８１から搬出部８４へとコンベアによって搬送される。そして、現像部８２においては、ノズルより噴霧状の現像液を基板表面にシャワー状にかけるスプレー現像が行われる。なお、ここでの現像は、例えばいわゆるパドル現像を行うものでもよい。水洗乾燥部においては、現像後の基板に対して洗浄及び乾燥が行われる。これらの処理を終えた基板は、搬出部８４からポストベークユニット９０の搬入部９１に移される。
【００４６】
ポストベークユニット９０では、基板上のレジスト膜中または表面に残留した現像液やリンス液を蒸発除去し、レジストの硬化及び基板との密着性強化を目的とした熱処理を行う。具体的には、加熱部９２のホットプレートによって基板を加熱し、冷却部９３のクールプレートによって基板を冷却する。ここでも、加熱部９２、冷却部９３を複数設けているのは、十分な加熱、冷却時間を得るためである。これらの処理が施された基板は搬出部９４に移されて、インデクサーロボット２ａによって元のカセット３に収容される。
【００４７】
ここでは、水平方向に移動しない複数の旋回ロボット４〜６によって、各処理部（ユニット）への基板の搬入・搬出を行っている。したがって、従来のように基板を保持した搬送ロボットが水平方向に長い距離を高速で移動してパーティクルを発生させるようなことがなくなり、パーティクルの発生量が減って基板や各処理部の汚染が少なくなっている。
【００４８】
また、ここでは、基板を移動させずに処理を行うことが適しているプリベーク処理を静止式のユニットで行わせ、基板を移動させる工程を含ませることができるその他の処理を枚葉式のユニットで行わせている。このように静止式のユニットに複数の処理を包含し得る枚葉式のユニットを組み合わせることによって、ユニットの数及び旋回ロボットの数が削減されている。さらに、枚葉式のユニットを取り入れることにより、基板が大型化した場合に基板の破損や水洗時の水はねによるパーティクル発生の確率が高くなり、且つ洗浄特性や現像特性において劣る回転式の処理方法、例えばスピンスクラバやスピンデベロッパではなく、特性に優れたブラシスクラバやスプレーデベロッパを採用することができている。これにより、基板処理装置１は、大型化する基板、例えば１ｍ角以上の大型のガラス基板にも対応することができる。
【００４９】
次に、受渡部７の構成について、図２〜図４を参照しながら説明する。
【００５０】
受渡部７は、上下ピン（第１支持部材）７ａと、横動ピン（第２支持部材）７ｂと、図示しない上下移動機構及び水平移動機構とからなる単位構成を２組、上下２段に重ねて配置してある。上下ピン７ａは、基板Ｗを支え得る複数のピンであり、上下移動機構によって上下に移動する。横動ピン７ｂは、基板Ｗを支え得る複数のピンであり、水平移動機構によって水平方向に移動する。
【００５１】
受渡部７の一方の単位構成に運ばれてきた基板Ｗは、まず上下ピン７ａ上に載置される（図２参照）。ここでは、上下ピン７ａは下がっており、基板Ｗは受渡部７の当該単位構成のポジションＰ１にある。図２に示すように基板Ｗが上下ピン７ａ上に載置されると、上下ピン７ａを上昇させて図３に示すような状態とする。ここでは、基板Ｗは、横動ピン７ｂの上面のポジションＰ２にある。そして、この状態から横動ピン７ｂを内側に移動させて横動ピン７ｂで基板Ｗを支持した後、上下ピン７ａを元の位置まで下降させる（図４参照）。これにより、受渡部７の各単位構成は、ポジションＰ２に基板Ｗを待機させつつ、ポジションＰ１に他の基板を受け入れることができる。すなわち、受渡部７は、かかる単位構成の２組を上下２段に重ねて配置することにより、基板１枚分の平面的なスペースに基板４枚を待機させることが可能である。これにより、例えば、搬出部３５に隣接する受渡部７は、搬出部３５からプリベークユニット４０へ向かう側と、露光後に旋回ロボット４からコンベア７９へ向かう側とのそれぞれに各単位構成を割り当てることで、それぞれの側で基板を２枚保持して待機させることができ、基板処理装置１では、受渡部７の前工程側の処理部と後工程側の処理部との時間の調整が制御し易くなっている。
【００５２】
［第２実施形態］
本発明の基板処理装置の一実施形態（第２実施形態）を図５に示す。基板処理装置１０１は、第１実施形態の基板処理装置１とほぼ同等の処理を行うことのできる装置である。なお、以降の説明において第１実施形態と同一又は同様なものの符号は同一符号を付すものとする。また、第１実施形態と同一又は同様なものについては説明を省略する。
【００５３】
基板処理装置１０１は、インデクサー部２、洗浄ユニット１１０、脱水ベークユニット１２０、レジスト塗布ユニット１３０、プリベークユニット１４０、タイトラー１６０、エッジ露光ユニット１７０、現像ユニット１８０、及びポストベークユニット１９０の各処理部と、旋回ロボット１０４〜１０８とを備えている。また、旋回ロボット１０４〜１０８の近傍には、受渡部７及びバッファ８が配置されている。
【００５４】
洗浄ユニット１１０は、枚葉式の処理部であって、搬入部１１１、水洗部１１３、液滴除去部１１４、及び搬出部１１５からなる。搬入部１１１から搬出部１１５までは、コンベアによって基板を搬送する。
【００５５】
脱水ベークユニット１２０は、静止式の処理部が多段に積み上げられたものであり、複数の加熱部と密着強化処理部と冷却部とからなる。
【００５６】
レジスト塗布ユニット１３０及びプリベークユニット１４０は、第１実施形態のレジスト塗布ユニット３０及びプリベークユニット４０と同様である。
【００５７】
現像ユニット１８０は、枚葉式の処理部であって、搬入部１８１、現像部１８２、水洗部１８３、乾燥部１８４、及び搬出部１８５からなる。搬入部１８１から搬出部１８５までは、コンベアによって基板を搬送する。
【００５８】
ポストベークユニット１９０は、静止式の処理部が多段に積み上げられたものであり、複数の加熱部と冷却部とからなる。
【００５９】
旋回ロボット１０４〜１０８については、第１実施形態の旋回ロボット４〜６と同様の構成である。
【００６０】
次に、基板処理装置１０１による基板の処理について、順に説明する。
【００６１】
インデクサー部２においてインデクサーロボット２ａによりカセット３から取り出された基板は、インデクサー部２に隣接する受渡部７に載置され、スライダーによって洗浄ユニット１１０の搬入部１１１に移される。基板は、搬入部１１１から水洗部１１３に運ばれ、水洗部１１３において、ロールブラシによるスクラブ洗浄、超音波スプレー洗浄、及び高圧ジェットスプレーによる純水での洗浄が行われる。この後、基板は、液滴除去部１１４において、エアーナイフにより表面に残留する純水の液滴が飛ばされる。なお、ここではＵＶオゾン洗浄は行っていないが、インデクサー部２に隣接する受渡部７の位置にＵＶオゾン洗浄部を配すれば、インデクサーロボット２ａにＵＶオゾン洗浄部への搬送及びＵＶオゾン洗浄部から搬入部１１１への搬送を行わせることによってＵＶオゾン洗浄を行わせることのできる装置とすることも可能である。
【００６２】
洗浄ユニット１１０での処理を終えて搬出部１１５に移された基板は、スライダーによって搬出部１１５に隣接する受渡部７に移され、旋回ロボット１０４，１０５により脱水ベークユニット１２０に搬入される。脱水ベークユニット１２０の各処理（加熱・密着強化・冷却）はそれぞれワンチャンバー方式であり、１つの処理が終わると旋回ロボット１０５によって次の処理へと基板が移される。これらの脱水ベークを終えた基板は、旋回ロボット１０５によりレジスト塗布ユニット１３０の搬入部１３１に隣接する受渡部７に移される。搬入部１３１に隣接する受渡部７から搬入部１３１へは、スライダーによって基板が運ばれる。レジスト塗布ユニット１３０では、第１実施形態と同様のレジスト塗布に関する各処理が基板に対して行われる。
【００６３】
スライダーにより搬出部１３５から搬出部１３５に隣接する受渡部７に運ばれた基板は、旋回ロボット１０６によって、プリベークユニット１４０に移される。プリベークを終えた基板は、旋回ロボット１０６、旋回ロボット１０７、及び旋回ロボット１０８を介して、旋回ロボット１０８に隣接するバッファ８に移される。そして、基板は、旋回ロボット１０８によりバッファ８から露光機５０に移されて、露光処理が施される。露光を終えた基板は、露光機５０から旋回ロボット１０８により取り出されて、バッファ８に収納される。その後、旋回ロボット１０７，１０８間の受渡部７に移される。
【００６４】
その後タイトラー６０及びエッジ露光ユニット７０による処理を終えた基板は、旋回ロボット１０６，１０７間の受渡部７から搬出部１３５に隣接する受渡部７に移されて、スライダーによって現像ユニット１８０の搬入部１８１に移される。現像ユニット１８０においては、基板は搬入部１８１から搬出部１８５へとコンベアによって搬送される。現像部１８２、水洗部１８３、及び乾燥部１８４において現像に関する各処理が施された基板は、スライダーによって搬出部１８５から搬出部１８５に隣接する受渡部７に移される。
【００６５】
搬出部１８５に隣接する受渡部７に載置された基板は、旋回ロボット１０５，１０４によって受渡部７を経てポストベークユニット１９０に搬入される。このポストベークユニット１９０において熱処理を終えた基板は、旋回ロボット１０４に隣接する受渡部７からコンベア１９９に移されて、インデクサーロボット２ａにより取り出すことのできる位置まで運ばれる。そして、基板はインデクサーロボット２ａによって元のカセット３に収容される。
【００６６】
ここでも、第１実施形態の基板処理装置１と同様に、水平方向に移動しない複数の旋回ロボット１０４〜１０８によって、各処理部（ユニット）への基板の搬入・搬出を行っている。したがって、従来のように基板を保持した搬送ロボットが水平方向に長い距離を高速で移動してパーティクルを発生させるようなことがなくなり、パーティクルの発生量が減って基板や各処理部の汚染が少なくなっている。
【００６７】
また、ここでは、基板を移動させずに処理を行うことが適しているプリベーク処理を静止式のユニットで行わせるとともに、脱水ベーク処理及びポストベーク処理についても静止式のユニットで行わせている。そして、脱水ベークユニットやポストベークユニットを多段構成として、第１実施形態の基板処理装置１に較べて平面的に省スペース化を図っている。また、例えば脱水ベークユニット１２０とポストベークユニット１９０との間にスペースが存在するが、このような場所にレジスト液やリンス液の槽あるいは制御装置を配することでスペースを有効に利用することができる。
【００６８】
［第３実施形態］
本発明の基板処理装置の一実施形態（第３実施形態）を図６に示す。基板処理装置２０１は、第２実施形態の基板処理装置１０１からタイトラー１６０とエッジ露光ユニット１７０を取り除いた装置である。タイトラー１６０及びエッジ露光ユニット１７０で行う処理が省略されること以外は、第２実施形態と同様である。
【００６９】
［第４実施形態］
本発明の基板処理装置の一実施形態（第４実施形態）を図７に示す。基板処理装置３０１は、第２実施形態において基板処理装置１０１の長手方向に沿って延びている洗浄ユニット１１０（図５参照）の配置を変えたものである。具体的には、基板処理装置１０１の洗浄ユニット１１０、コンベア１９９、及びこれらの間の受渡部７が配置されている場所に、洗浄ユニット３１０を装置の長手方向と直交する方向に延びるように配置して、受渡部７を洗浄ユニット３１０の上部に配置したものが基板処理装置３０１である。これにより、基板処理装置３０１の長手方向の寸法は基板処理装置１０１の長手方向の寸法と較べて短くなる。
【００７０】
基板処理装置３０１は、インデクサー部２、洗浄ユニット３１０、脱水ベークユニット３２０、レジスト塗布ユニット３３０、プリベークユニット３４０、タイトラー３６０、エッジ露光ユニット３７０、現像ユニット３８０、及びポストベークユニット３９０の各処理部と、旋回ロボット３０４〜３０８とを備えている。また、旋回ロボット３０４〜３０８の近傍には、受渡部７及びバッファ８が設けられている。
【００７１】
洗浄ユニット３１０は、枚葉式の処理部であって、基板処理装置３０１の長手方向に直交する方向に延びており、搬入部３１１、水洗部３１３、及び搬出部３１５からなる。搬入部３１１から搬出部３１５までは、コンベアによって基板を搬送する。
【００７２】
脱水ベークユニット３２０、レジスト塗布ユニット３３０、プリベークユニット３４０、現像ユニット３８０、ポストベークユニット３９０、旋回ロボット３０４〜３０８、及び受渡部７については、第２実施形態の脱水ベークユニット１２０、レジスト塗布ユニット１３０、プリベークユニット１４０、現像ユニット１８０、ポストベークユニット１９０、旋回ロボット１０４〜１０８、及び受渡部７と同様の構成である。
【００７３】
次に、基板処理装置３０１による基板の処理について、順に説明する。
インデクサー部２においてインデクサーロボット２ａによりカセット３から取り出された基板は、洗浄ユニット３１０の搬入部３１１に移される。基板は、搬入部３１１から水洗部３１３に運ばれ、水洗部３１３において、洗浄及び液滴除去処理が行われる。洗浄ユニット３１０での処理を終えて搬出部３１５に移された基板は、インデクサーロボット２ａによって洗浄ユニット３１０の上部の受渡部７に移され、旋回ロボット３０４，３０５により脱水ベークユニット３２０に搬入される。
【００７４】
脱水ベークユニット３２０からポストベークユニット３９０までの工程については、第２実施形態の脱水ベークユニット１２０からポストベークユニット１９０までの工程と同様である。
【００７５】
ポストベークユニット３９０において熱処理を終えた基板は、旋回ロボット３０４により、洗浄ユニット３１０の上部の受渡部７に移される。そして、インデクサーロボット２ａによって、基板は元のカセット３に収容される。
【００７６】
なお、以上の実施形態において、プリベークユニット４０，１４０，３４０は、１枚の基板あたりに十分な加熱時間を得るために、１枚の基板に対して加熱処理を施す加熱部が３つ設けられており、それぞれの加熱部で並列的に基板を加熱処理する。また、加熱後の基板に対して十分な冷却時間を得るために、１枚の基板に対して冷却処理を施す冷却部が２つ設けられており、同様に並列的に冷却処理する。ここで、プリベークユニット４０，１４０，３４０は、加熱処理を行うために周囲環境に対して熱的影響を与える可能性がある。そのため、プリベークユニット４０，１４０，３４０においては、熱的影響によって処理特性に変化をきたしやすいレジスト塗布ユニット３０，１３０，３３０に対して、旋回ロボット４，１０６，３０６を挟んで遠い側に３つの加熱部を重ねて配置し、近い側に常温に近い２つの冷却部を重ねて配置して、塗布処理に対する熱的影響の発生を防止している。
【００７７】
脱水ベークユニット１２０，３２０においても同様に、２つの冷却部と２つの加熱部と１つの密着強化処理部とを備えるが、冷却部の他はいずれも加熱を伴うため、レジスト塗布ユニット１３０，３３０に対して、旋回ロボット１０６，３０６を挟んで遠い側に加熱部と密着強化処理部を重ねて配置し、近い側に冷却部を重ねて配置している。
【００７８】
また、ポストベークユニット１９０，３９０は、加熱時間を比較的長くとる必要があるため、４つの加熱部と２つの冷却部とを備えている。ここでも、加熱部はレジスト塗布ユニット１３０，３３０から離れた側に４つを重ねて配置することが望ましい。ただし、ポストベークユニット１９０，３９０は脱水ベークユニット１２０，３２０と較べてレジスト塗布ユニット１３０，３３０との距離が遠い位置に配置されているので、レジスト塗布ユニット１３０，３３０へ与える熱的影響も小さく、装置の高さ、床面への加重、メンテナンス作業の容易さなどの制約のために４つの加熱部を重ねることが難しい場合には、加熱部の１つを２つの冷却部と重ねてレジスト塗布ユニット１３０，３３０に近い側に配置することも可能である。
【００７９】
［第５実施形態］
本発明の基板処理装置の一実施形態（第５実施形態）を図８に示す。基板処理装置４０１は、第３実施形態の基板処理装置２０１とほぼ同様の処理を行うことのできる装置である。
【００８０】
基板処理装置４０１は、インデクサー部２、洗浄ユニット４１０、脱水ベークユニット４２０、レジスト塗布ユニット４３０、プリベークユニット４４０、現像ユニット４８０、及びポストベークユニット４９０の各処理部と、旋回ロボット４０４〜４０７とを備えている。
【００８１】
洗浄ユニット４１０は、枚葉式の処理部であって、基板処理装置４０１の長手方向に直交する方向に延びており、搬入部４１１、水洗部４１３、及び搬出部４１５からなる。搬入部４１１から搬出部４１５までは、コンベアによって基板を搬送する。
【００８２】
脱水ベークユニット４２０は、第１多段部４２１及び第２多段部４２２からなる。第１多段部４２１は、下段にワンチャンバーの密着強化処理部が配置され、中段及び上段にワンチャンバーの加熱部が配置されている。第２多段部４２２は、下段にレジスト塗布ユニット４３０につながるコンベアが配置され、中段及び上段にワンチャンバーの冷却部が配置されている。
【００８３】
プリベークユニット４４０は、第１多段部４４１及び第２多段部４４２からなる。第１多段部４４１は、下段にレジスト塗布ユニット４３０からつながっているコンベアが配置され、中段及び上段にワンチャンバーの冷却部が配置されている。第２多段部４４２は、下段に、中段、及び上段に、それぞれワンチャンバーの加熱部が配置されている。
【００８４】
レジスト塗布ユニット４３０及び現像ユニット４８０は第１実施形態のレジスト塗布ユニット３０及び現像ユニット８０と同様である。
【００８５】
ポストベークユニット４９０は、第１多段部４９１及び第２多段部４９２からなる。第１多段部４９１は、下段に現像ユニット４８０からつながっているコンベアが配置され、中段及び上段にワンチャンバーの冷却部が配置されている。第２多段部４９２は、下段に、中段、及び上段に、それぞれワンチャンバーの加熱部が配置されている。
【００８６】
旋回ロボット４０４〜４０７については、第１実施形態の旋回ロボット４〜６と同様の構成である。
【００８７】
次に、基板処理装置４０１による基板の処理について、順に説明する。
【００８８】
インデクサー部２においてインデクサーロボット２ａによりカセット３から取り出された基板は、洗浄ユニット４１０の搬入部４１１に移される。基板は、搬入部４１１から水洗部４１３に運ばれ、水洗部４１３において、ＵＶオゾン洗浄、スクラブ洗浄、及び液滴除去が行われる。
【００８９】
洗浄ユニット４１０での処理を終えて搬出部４１５に移された基板は、旋回ロボット４０４によって脱水ベークユニット４２０の密着強化処理部に搬入される。その後、順に、加熱部、冷却部で基板が処理される。脱水ベークユニット１２０の各処理（密着強化・加熱・冷却）はそれぞれワンチャンバー方式であり、１つの処理が終わると旋回ロボット４０４によって次の処理部へと基板が移される。これらの脱水ベークの処理を終えた基板は、第２多段部の下段に移され、コンベアによってレジスト塗布ユニット４３０に運ばれる。
【００９０】
レジスト塗布に関する各処理を終えた基板は、コンベアによって、プリベークユニット４４０の第１多段部４４１の下段に運ばれる。プリベークユニット４４０では、旋回ロボット４０５によって、基板が各加熱部及び冷却部に移されてそれぞれの処理がされる。これらのプリベークを終えた基板は、必要によりバッファ８で待機した後、旋回ロボット４０５から旋回ロボット４０６に受け渡されて、露光機５０に移される。
【００９１】
露光を終えた基板は、露光機５０から旋回ロボット４０６により取り出されて、旋回ロボット４０６と現像ユニット４８０の間の位置（バッファ８）に載置される。そして基板は、その後旋回ロボット４０６によりバッファ８の下段のコンベアへ移されて、コンベアによって現像ユニット４８０へと運ばれる。現像に関する各処理が施された基板は、コンベアによって、ポストベークユニット４９０の第１多段部４９１の下段に運ばれる。
【００９２】
ポストベークユニット４９０では、旋回ロボット４０７によって、基板が各加熱部及び冷却部に移されてそれぞれの処理がされる。これらのポストベークの処理を終えた基板は、旋回ロボット４０７によって洗浄ユニット４１０の上部に配置された図示しない受渡部を経由して、インデクサーロボット２ａによって元のカセット３に収容される。
【００９３】
ここでは、旋回ロボット４０４〜４０７が基板を搬出入できる位置に処理部を並べる構成、例えば旋回ロボット４０４に対して第１及び第２多段部４２１，４２２を並べる構成を採用することにより、平面的なスペースを有効に利用して省スペース化を向上させている。このように、ここでも静止式のユニットに枚葉式のユニット及びクラスタタイプの旋回ロボットを組み合わせることによって、省スペース化を図りながら、各処理ユニットの処理能力を向上させている。
【００９４】
［第６実施形態］
本発明の基板処理装置の一実施形態（第６実施形態）を図９に示す。基板処理装置５０１は、複数の処理ユニットを接続して一貫した処理を可能にしたコータ／デベロッパ装置であって、露光機５０と接続し、フォトリソグラフィ工程においてレジスト塗布前洗浄からレジスト塗布・露光・現像までを連続して行えるようにするものである。この基板処理装置５０１は、静止式の各処理部を旋回ロボットと受渡部により連結した構成の装置である。なお、以降の説明において第１実施形態と同一又は同様なものの符号は同一符号を付すものとする。また、第１実施形態と同一又は同様なものについては説明を省略する。
【００９５】
基板処理装置５０１は、インデクサー部２、ＵＶオゾン処理ユニット５１２、洗浄ユニット５１３、脱水ベーク加熱ユニット５２３、脱水ベーク冷却ユニット５２４、レジスト塗布ユニット５３２、プリベーク加熱ユニット５４１、プリベーク冷却ユニット５４２、タイトラー５６０、現像ユニット５８０、及びポストベークユニット５９０の各処理部と、旋回ロボット５０２〜５０９とを備えている。また、インデクサー部２と旋回ロボット５０２の間及び旋回ロボット５０２〜５０９間には、各処理部間で基板を受け渡す際の受け渡し場所あるいは一時的な待避場所となる受渡部７が設けられている。
【００９６】
洗浄ユニット５１３は、ワンチャンバーのスピンスクラバである。ここでは、洗浄後に、遠心力を利用するスピンドライが行われる。
【００９７】
レジスト塗布ユニット５３２は、ワンチャンバーのスピンコータである。
【００９８】
現像ユニット５８０は、基板を回転させることにより、現像、洗浄（リンス）、及び乾燥を行うワンチャンバーのユニットである。
【００９９】
ポストベークユニット５９０は、多段に配置された複数の加熱部及び冷却部からなるユニットである。
【０１００】
ＵＶオゾン処理ユニット５１２は、第１実施形態のＵＶオゾン洗浄部１２と同様のプロセス機能を有している。脱水ベーク加熱ユニット５２３及び脱水ベーク冷却ユニット５２４は、第１実施形態の脱水ベークユニット２０の加熱部２２及び冷却部２４と同様の機能を有している。また、タイトラー５６０，旋回ロボット５０２〜５０９、及び受渡部７についても、第１実施形態のタイトラー６０，旋回ロボット４〜６、及び受渡部７と同様の機能を有している。
【０１０１】
インデクサー部２においてインデクサーロボット２ａによりカセット３から取り出された基板は、インデクサー部２に隣接する受渡部７に移される。次に基板は、旋回ロボット５０２のよって、ＵＶオゾン処理ユニット５１２に搬入される。ＵＶオゾン処理を終えた基板は、旋回ロボット５０２により、ＵＶオゾン処理ユニット５１２から搬出されて洗浄ユニット５１３に搬入される。同様にして、基板は、順に、脱水ベーク加熱ユニット５２３、脱水ベーク冷却ユニット５２４、レジスト塗布ユニット５３２、プリベーク加熱ユニット５４１、プリベーク冷却ユニット５４２において処理された後、露光機５０に移される。
【０１０２】
露光を終えた基板は、タイトラー５６０、現像ユニット５８０、及びポストベークユニット５９０において処理された後、旋回ロボット５０２〜５０６及びインデクサーロボット２ａにより元のカセット３に収容される。
【０１０３】
ここでは、水平方向に移動しない旋回ロボット５０２〜５０９及び受渡部７によって、各処理部への基板の搬入・搬出と各処理部間の基板の搬送とを行っている。したがって、従来のように基板を保持した搬送ロボットが水平方向に長い距離を移動してパーティクルを発生させるようなことがなくなっており、パーティクルの発生量が減り基板や各処理部の汚染が少なくなっている。
【０１０４】
［他の実施形態］
上記各実施形態においては、本発明をコータ／デベロッパ装置に適用しているが、洗浄や加熱冷却等の処理からなる洗浄脱水ベークライン装置や任意の枚葉式処理ユニットと静止式処理ユニットとからなるインライン装置に適用しても有利な効果が得られる。また、コータ／デベロッパ装置と露光機とを合わせたインラインシステムに適用することもできる。
【０１０５】
【発明の効果】
本発明では、水平方向に移動しない複数の旋回ロボットによって各処理部への被処理基板の搬入・搬出を行うため、パーティクルの発生量が減って被処理基板や各処理部の汚染が少なくなる。
【０１０６】
別の本発明では、静止式処理部に枚葉式処理部を組み合わせることにより、処理部の数や旋回ロボットの数の削減が可能となって装置の省スペース化が図れる。また、枚葉式処理部を取り入れることで、コストの小さいコンベア等の搬送手段を用いることができるようになる。さらに、枚葉式処理部を取り入れることにより、回転式の処理方法ではなくブラシスクラバやスプレーデベロッパ等を採用し易くなって、被処理基板の大型化に低コストで対応することができる。
【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平面図。
【図２】 受渡部の状態図。
【図３】 受渡部の状態図。
【図４】 受渡部の状態図。
【図５】 本発明の第２の実施形態による基板処理装置の平面図。
【図６】 本発明の第３の実施形態による基板処理装置の平面図。
【図７】 本発明の第４の実施形態による基板処理装置の平面図。
【図８】 本発明の第５の実施形態による基板処理装置の平面図。
【図９】 本発明の第６の実施形態による基板処理装置の平面図。
【符号の説明】
１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１ 基板処理装置
４〜６，１０４〜１０８，３０４〜３０８，４０４〜４０７，５０２〜５０９旋回ロボット
５ａ 胴部
５ｂ アーム部
７ 受渡部
７ａ 上下ピン（第１支持部材）
７ｂ 横動ピン（第２支持部材）
１０，１１０，３１０，４１０ 洗浄ユニット
２０，１２０，３２０，４２０ 脱水ベークユニット（加熱ユニット）
３０，１３０，３３０，４３０，５３２ レジスト塗布ユニット（塗布ユニット）
４０，１４０，３４０，４４０ プリベークユニット（加熱ユニット）
５０ 露光機
８０，１８０，３８０，４８０，５８０ 現像ユニット
９０，１９０，３９０，４９０ ポストベークユニット（加熱ユニット）

Claims (10)

1. 被処理基板を搬送しつつ前記被処理基板に対して一連の処理を行うための基板処理装置であって、
   旋回可能かつ水平方向に移動不能である胴部と、前記胴部から延び前記被処理基板を保持し得るアーム部とを有する、複数の旋回ロボットと、
   前記被処理基板を移動させずに処理を行う複数の静止式処理部と、
   前記被処理基板を略水平方向に搬送させる工程を含む複数の枚様式処理部とを有し、
   前記枚様式処理部は実質的に搬送方向が２列になるように配置され、
   前記静止式処理部は、前記枚様式処理部の搬送方向に沿う方向に隣接し、かつ前記旋回ロボットを挟むように対向して配置され、
   前記被処理基板は、前記旋回ロボットにより前記静止式処理部、又は枚様式処理部から搬入又は搬出される、
   ことを特徴とする基板処理装置。
2. 前記静止式処理部は搬入部及び搬出部が等しく、
   前記枚葉式処理部は搬入部及び搬出部が異なる、
   請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記旋回ロボット間に配置されており前記被処理基板の受け渡しが行われる受渡部をさらに備えた、請求項１又は２に記載の基板処理装置。
4. 前記受渡部は、前記被処理基板を載置することができる第１載置部と、前記第１載置部の上部に位置する第２載置部と、前記被処理基板を前記第１載置部及び前記第２載置部の一方から他方へと移動させる移動機構とを有している、請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記第１載置部は上下移動が可能な第１支持部材であり、
   前記第２載置部は水平移動が可能な第２支持部材であり、
   前記移動機構は、前記第１支持部材を上下に移動させる上下移動機構と、前記第２支持部材を水平方向に移動させる水平移動機構とを有している、
   請求項４に記載の基板処理装置。
6. 前記アーム部は屈伸及び上下動が可能である、請求項１から５のいずれかに記載の基板処理装置。
7. 前記複数の処理部は、前記被処理基板を洗浄する洗浄ユニットと、前記被処理基板に対して加熱を行う加熱ユニットとを含んでいる、請求項１から６のいずれかに記載の基板処理装置。
8. 前記複数の処理部は、さらに、前記被処理基板に塗布液を塗布する塗布ユニットと、前記塗布液が塗布された前記被処理基板の少なくとも一部を露光する露光ユニットと、露光された前記被処理基板を現像する現像ユニットとを含んでいる、請求項７に記載の基板処理装置。
9. 前記洗浄ユニットは、前記被処理基板を搬送する搬送手段を有し、位置が異なる搬入部及び搬出部が設けられており、
   前記加熱ユニットは、搬入部及び搬出部が等しく、前記被処理基板を移動させずに前記被処理基板に対して処理を行う、
   請求項７又は８に記載の基板処理装置。
10. 前記塗布ユニット及び前記現像ユニットは、前記被処理基板を搬送する搬送手段を有し、位置が異なる搬入部及び搬出部が設けられている、請求項８に記載の基板処理装置。

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