JP4105443B2

JP4105443B2 - Substrate processing equipment

Info

Publication number: JP4105443B2
Application number: JP2002026338A
Authority: JP
Inventors: 実信松永; 憲司杉本; 雅和真田; 勝司吉岡; 薫青木; 守隆矢野; 聡山本; 毅三橋; 隆長尾; 光正児玉
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-02-04
Filing date: 2002-02-04
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2022-02-04
Also published as: JP2003229343A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate-treatment apparatus for preventing reduction in throughput when carrying out shared treatment by a plurality of treatment units. SOLUTION: In a substrate-treatment apparatus 1, a coating treatment section 2 is provided, where the coating treatment section carries out a series of treatments for coating a substrate with a resist. The coating treatment section 2 is equipped with a rinse unit SCR, heat-treatment units HP1 and HP2, and cooling units CP1 and CP2. Additionally, (a plurality of coating units SC1 and SC2) for carrying out coating treatment requiring a long time are provided, and treatment in the coating unit SC1 and that in the coating unit SC2 are staggered by a specific time and are subjected to parallel treatment. COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板処理装置の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の基板処理装置では、その基板の処理能力について、スループットの向上が特に要求されている。そのためには、搬送能力はもとより、一連の工程を処理する処理ユニットの数を増加させ、同一の処理を並列して行わせるといった対策が採られてきた。
【０００３】
図９は、Ａ工程を行う処理ユニットを２つ用いることにより、Ａ工程を並列処理する場合の処理の概念図である。Ａ工程は、例えば処理時間６０秒の処理であるが、このような装置では並列処理によってスループットは３０秒となり、スループットの向上が図られる。しかし、処理ユニットの数を増やして並列処理するこのような手法では、必然的にコストの増加および装置の大型化という問題が発生する。
【０００４】
従来より、このような問題を解決する技術として、例えば、特３１６４７３９公報に記載の技術が提案されている。上記公報には、処理を分割し、１つ１つの工程の処理時間を短くすることによって、並列処理ユニットの数を減らし、コストの低減と装置の小型化を図りつつ、スループットを維持できるようにする技術が提案されている。図１０は、このような技術を用いた装置における処理の概念図である。このような装置では、Ａ工程をＢ工程（処理時間３０秒）とＣ工程（処理時間３０秒）とに分割し、それぞれ専用の処理ユニットによって直列的に処理する。すなわち、図１０に示す処理においてもスループットは図９に示す場合と同様に３０秒となる。
【０００５】
このような装置に用いられる専用の処理ユニットは、それぞれの工程に特化した構成とすることができるため、同じスループットを維持しつつも、装置構成を単純化、小型化することができ、これにより、コストの低減等の効果を得ることができる。また、すべての基板が同一の処理ユニットにより処理されるため、完成品の個体差を低減させることができるという効果もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記公報に記載されている技術では、現実の処理においては、分割する処理の時間配分が等分とはならないため、長時間を要する処理によってスループットが律速し、結果的にスループットが低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、一部の処理に要する時間が長くなった場合でもスループットを低下させない基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、基板処理装置であって、時間的に連続して同一の対象を処理対象とする一連の一の工程を、それぞれが前記処理対象の増減を伴う複数の処理として分担する複数の処理ユニットと、前記複数の処理ユニットに基板を搬送する搬送機構とを備え、少なくとも前記複数の処理ユニットが、複数の第１部分処理ユニットと、各第１部分処理ユニットにおける処理よりも処理時間の短い部分処理を行う第２部分処理ユニットとを含み、前記対象は、基板上の特定の物質または基板に関する特定のエネルギーを含み、前記複数の第１部分処理ユニットによる並列処理を行うことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板処理装置であって、前記処理対象が前記基板上に付与される薬液であり、前記第１部分処理ユニットが、前記基板への薬液塗布処理を行う。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る基板処理装置であって、前記薬液がレジストである。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項２または３の発明に係る基板処理装置であって、前記基板の前記薬液のバックリンス処理を含むリンス処理を前記第２部分処理ユニットが行う。
【００１２】
また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る基板処理装置であって、前記第１部分処理ユニットおよび前記第２部分処理ユニットのそれぞれが前記基板を保持して回転させるためのスピンチャックを有し、前記第２部分処理ユニットのスピンチャックが前記第１部分処理ユニットのスピンチャックよりも小径である。
【００１３】
また、請求項６の発明は、請求項２ないし４のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記第１部分処理ユニットが、前記薬液が塗布された前記基板の端面をリンス処理する第１エッジリンス処理を行う。
【００１４】
また、請求項７の発明は、請求項６の発明に係る基板処理装置であって、前記リンス処理が第２エッジリンス処理を含み、前記第１エッジリンス処理において処理される前記基板の範囲が、前記第２エッジリンス処理において処理される前記基板の範囲よりも狭い。
【００１５】
また、請求項８の発明は、請求項２ないし７のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記第１部分処理ユニットが存在する空間のみ、温度および湿度のうち少なくとも一方が所定の値の範囲内に制御しうる手段をさらに備える。
【００１６】
また、請求項９の発明は、請求項２ないし８のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記薬液を吐出する薬液ノズルをさらに備え、前記複数の第１部分処理ユニットが前記薬液ノズルを互いに共有する。
【００１７】
また、請求項１０の発明は、請求項１ないし９のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記複数の処理ユニットが、少なくとも処理の実行中において、同一の処理を行う処理ユニットごとに空間的に隔離されている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
基板の大径化にともなって、塗布されたレジストを回転乾燥させるために要する処理時間が長くなる傾向にある。しかし、レジストを塗布した後、乾燥中に基板を搬送することは、搬送不良を増加させるため現実的ではなく、レジストを塗布した塗布ユニットにおいて乾燥処理を行うべきである。
【００１９】
すなわち、レジスト塗布工程においては、前述の特３１６４７３９公報に記載の技術のように処理時間を調整して、塗布処理とリンス処理とに要する処理時間を等分に配分することが難しく、本発明はこのような処理に適用されることにより、後述の効果を発揮するものである。
【００２０】
したがって、本実施の形態では、基板処理装置において実行される処理のうち、レジスト塗布工程に関する一連の処理に対して本発明を適用する例について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２１】
ところで、一般に、この発明における複数の処理ユニットは、それぞれが「処理対象」の増減を伴う処理を分担するようになっており、それらの処理の連鎖によって一の工程が構成されている。ここにおける「処理対象」とは、
「薬液処理工程」の場合は、その「薬液」を、
「熱処理」（加熱処理および冷却処理）の場合は、基板の「熱」を、
「洗浄処理工程」の場合は、基板上の「異物」を、
「乾燥処理」の場合は、基板上の「水分」を、
「露光処理」の場合は、「被露光層」を、
それぞれ指している。
【００２２】
この発明の実施形態での「一の工程」では、薬液の１つとしてのレジスト液が「処理対象」となっており、最終的に「基板の表側の主面のうちエッジ部分を除く領域にレジストの層が付与された状態」を得るための工程である。この場合、
「基板へのレジスト塗布（基板上のレジストの増大）」、
「エッジリンス（基板からのレジスト層の部分的減少）」、および
「バックリンス（基板からのレジスト層の部分的減少）」、
の３つの処理が行われることにより「１つの工程」を構成する。エッジリンスやバックリンスではリンス液を使用するが「処理対象」はあくまで「レジスト（の一部）」であって、これらの処理のいずれもが基板上のレジストの増減を伴う。
【００２３】
これに対して、たとえば「薬液処理」と「加熱処理」とは、仮にそれが時間的に連続して行われても、前者で増減するのは「基板上の薬液（層）」であり、後者で増減するのは「基板の熱（温度）」であるために、増減する処理対象は同一ではない。このため、この場合は「一の工程」ではなく複数の工程である。この意味において、この発明の特徴に対応して下記に詳述する並列処理は、たとえば複数のホットプレート（加熱処理）を並列的に設けて、薬液処理と加熱処理との処理時間の整合性を得ようとする技術とは異なる。
【００２４】
＜１．実施の形態＞
図１は、本発明に係る基板処理装置１の平面図である。基板処理装置１は、基板に対してレジスト塗布に関する一連の処理を行う塗布処理部２と、回路パターン等が露光されたレジスト膜の現像に関する一連の処理を行う現像処理部３とを有する。
【００２５】
塗布処理部２は、熱処理ユニットＨＰ１およびＨＰ２と、冷却ユニットＣＰ１およびＣＰ２と、塗布ユニットＳＣ１およびＳＣ２（以下、総称する場合は、単に「塗布ユニット」と称する。）と、リンスユニットＳＣＲとを有する。
【００２６】
熱処理ユニットＨＰ１およびＨＰ２は、ホットプレートを有しており、基板を一定温度に加熱あるいは保温する。冷却ユニットＣＰ１およびＣＰ２は、コールドプレートを有しており、基板を一定温度に冷却する。なお、現像処理部３の熱処理ユニットＨＰ３、ＨＰ４および冷却ユニットＣＰ３、ＣＰ４も同様の構成・機能を有する。
【００２７】
塗布ユニットＳＣ１およびＳＣ２は、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り、基板上に均一なレジスト膜を形成させるスピンコータを有し、レジストノズル２２を互いに共有している。
【００２８】
リンスユニットＳＣＲは、基板に対してリンス処理（エッジリンスおよびバックリンス）を専用で行う処理ユニットである。なお、エッジリンスとは、レジストを塗布した基板が搬送ロボットＴＲ１や他の工程での位置決め部材などと接触することにより、基板端面に付いているレジストが付着し、発塵することを防止するために、基板表面の周辺や端面部の不要なレジストを溶剤により取り除くことをいう。通常基板の表面周辺部は、回路パターンなどが形成されることはなく、レジストを塗布しておく必要はないからである。バックリンスとは、レジストを塗布する際に基板裏面に回り込んで付着したレジストを溶剤により取り除くことをいう。
【００２９】
これら塗布処理部２が有する複数の処理ユニットは、それぞれ上述の機能を有することにより、一の工程をそれぞれが処理対象の増減を伴う複数の処理として分担することができるようにされている。また、リンスユニットＳＣＲにおける処理時間は、塗布ユニットにおける処理時間よりも短く、塗布ユニットは複数（ＳＣ１およびＳＣ２）備えられており、塗布ユニットおよびリンスユニットＳＣＲがそれぞれ本発明における第１部分処理ユニットおよび第２部分処理ユニットに該当する。
【００３０】
また、塗布処理部２は各処理ユニットに基板を搬送する搬送ロボットＴＲ１を有する。搬送ロボットＴＲ１は、図１において左右方向に移動することが可能とされており、基板を保持するための搬送アーム（図示せず）を有している。搬送アームは、搬送ロボットＴＲ１に対して回転、上下および進退運動が可能であり、搬送ロボットＴＲ１は当該搬送アームを所定の位置に移動させることにより基板を各処理ユニットに搬送する。すなわち、搬送ロボットＴＲ１等が本発明における搬送機構に該当する。なお、現像処理部３の搬送ロボットＴＲ２も同様の構成である。また、塗布処理部２と現像処理部３との間での基板の搬送は、図示しないインターフェース部を介して行われる。
【００３１】
さらに、詳細は後述するが、空調部２１は塗布ユニットにおけるレジスト塗布処理が最適な温度および湿度で行えるよう、それらの値を所定の範囲内に制御する機能を有する。
【００３２】
現像処理部３は、熱処理ユニットＨＰ３およびＨＰ４と、冷却ユニットＣＰ３およびＣＰ４と、現像処理ユニットＳＤ１およびＳＤ２と、搬送ロボットＴＲ２とを有する。現像処理ユニットＳＤ１およびＳＤ２は、いわゆるスピンディベロッパを有し、基板を回転させることにより、現像、洗浄、乾燥等の処理を行う。
【００３３】
図２は、図１のII−II線からみた基板処理装置１の側面図である。ただし、図２は、塗布処理部２に係る部分のみを示している。
【００３４】
塗布ユニットは、スピンカップ２９内にそれぞれスピンチャック２４、回転シャフト２５、および昇降機構２６を有する。また、リンスユニットＳＣＲは、スピンチャック２７および回転シャフト２８を有する。
【００３５】
塗布ユニットおよびリンスユニットＳＣＲはカバー２３の内部に設けられ、塗布ユニットＳＣ２とリンスユニットＳＣＲとは、カバー２３の内部に設けられた隔壁２３０により完全に隔離されている。
【００３６】
カバー２３には、搬送ロボットＴＲ１側に３つの開閉自在なシャッタ２３１が設けられており、シャッタ２３１が下方にスライドすることにより開口２３２が形成される。各処理ユニットに対して基板９１を搬送する際には、開口２３２より搬送ロボットＴＲ１が搬送アームをカバー２３の内部に挿入する。なお、カバー２３に基板９１の搬送用の開口を設ける手法は、これに限られるものではなく、他の周知の手法が用いられてもよい。また、塗布ユニットＳＣ１とＳＣ２との間には隔壁はなく、同一の雰囲気において基板９１に対するレジスト塗布処理が行われる。
【００３７】
図３は、空調部２１とエアーコンディショニングユニット２１０との機能構成を示す図である。空調部２１は、温度を測定する温度センサ２１１と、湿度を測定する湿度センサ２１２とを有する。エアーコンディショニングユニット２１０は、図１において図示を省略したが、各処理ユニット外に設けられており、温度を調整するための冷却器２１３および加熱器２１４と、湿度を調整するための除湿器２１５および加湿器２１６と、制御部２１７とを有する。エアーコンディショニングユニット２１０は、温度センサ２１１および湿度センサ２１２からの検出結果に基づいて、制御部２１７が、冷却器２１３、加熱器２１４、除湿器２１５および加湿器２１６を適宜制御することにより、温度および湿度が適切な状態に調整された空気を生成し、空調部２１に空調気流として排出する。さらに、当該空調された空気は、空調部２１からカバー２３内に排出される。すなわち、空調部２１とエアーコンディショニングユニット２１０とは、カバー２３内の温度と湿度とをレジストを塗布するために適した所定の値の範囲内に保つ機能を有する。
【００３８】
これにより、基板処理装置１では、塗布ユニットの存在する空間（カバー２３の内部）のみ、温度および湿度がレジストを塗布するために必要な所定の値の範囲内に制御され、装置内のすべての空間の温度および湿度を制御する場合に比べて、基板処理装置１の構成を簡略化することができる。
【００３９】
図４は、塗布ユニットの構成を示す図である。スピンカップ２９には、上部開口が設けられ、塗布ユニットＳＣ１およびＳＣ２は、前述のように同一の雰囲気においてレジスト塗布処理が行われる。ただし、スピンカップ２９内では塗布ユニットＳＣ１とＳＣ２とは隔離されており、一方の処理に使用する薬液等が他方で処理中の基板９１に影響を及ぼさないようにされている。なお、スピンカップ２９は、このように２つの塗布ユニットを同時に収容するタイプでなくてもよい。すなわち、塗布ユニットＳＣ１およびＳＣ２がそれぞれ別々のスピンカップに収容されていてもよい。
【００４０】
図４に示すように、塗布ユニットＳＣ１およびＳＣ２は、スピンチャック２４および回転シャフト２５から構成されるスピンコータ、スピンコータを昇降する昇降機構２６、およびリンスノズル２２１をそれぞれ有している。また、レジストを吐出するレジストノズル２２を共有している。
【００４１】
回転シャフト２５の頂部には、それぞれスピンチャック２４が固定され、スピンチャック２４は、基板９１の裏面から基板９１を保持することができるようにされる。回転シャフト２５には、図示しないスピンモータにより回転駆動力が伝えられ、これにより、スピンチャック２４が回転シャフト２５の回転軸（鉛直方向）を中心に回転し、スピンチャック２４に保持された基板９１をほぼ水平状態に保ったまま回転させることができる。なお、スピンチャック２４が基板９１を保持する方法としては、例えば、真空吸着による方法を用いるとよい。
【００４２】
搬送ロボットＴＲ１が塗布ユニットに基板９１を搬出入する際は、昇降機構２６がスピンコータを上方位置（スピンチャック２４がスピンカップ２９の上部開口から露出する位置）まで移動させ（図４に示す塗布ユニットＳＣ１におけるスピンコータの状態）、当該スピンチャック２４に対して搬送ロボットＴＲ１が搬送アームにより基板９１を搬出入する。
【００４３】
レジストノズル２２は、レジストを吐出する複数の吐出口を有する構造であり、図示しないレジストタンクから供給されるレジストを基板９１の表面に均一に吐出することにより、基板９１の表面にレジストを塗布する機能を有する。なお、レジストノズル２２は、図３において左右方向に移動することが可能とされており、塗布ユニットＳＣ１およびＳＣ２のいずれにおいて処理されている基板９１に対しても必要に応じてレジストを吐出することができる。
【００４４】
リンスノズル２２１は、中空の管状部材の先端にリンス溶剤を吐出する吐出口を設けた構造であり、図示しない溶剤タンクから供給されるリンス溶剤を基板９１の表面周辺部に吐出することにより、基板９１の端面に付着した不要なレジストを除去するエッジリンス機能を有する。また、各リンスノズル２２１は、図３において左右方向に移動することができ、昇降機構２６によりスピンコータが上方位置にされる際には、基板９１等に接触しないよう退避する。以下、図４に示す塗布ユニットＳＣ１のリンスノズル２２１の位置を「待機位置」、同じく塗布ユニットＳＣ２のリンスノズル２２１の位置を「処理位置」と称する。なお、リンスノズル２２１が基板９１にリンス溶剤を吐出する範囲は、搬送ロボットＴＲ１の搬送アームが基板９１を保持する際に接触する範囲である。
【００４５】
図５は、リンスユニットＳＣＲの構成を示す図である。リンスユニットＳＣＲのスピンチャック２７および回転シャフト２８は、塗布ユニットのスピンチャック２４と回転シャフト２５と同様の構造を有している。また、リンスユニットＳＣＲは、支持部材２２２、エッジリンスノズル２２３およびバックリンスノズル２２４を有する。
【００４６】
支持部材２２２は、エッジリンスノズル２２３およびバックリンスノズル２２４を所定の位置に支持するとともに、中心軸Ｑを中心に回動することができ、スピンチャック２７に対して基板９１が搬出入される際にエッジリンスノズル２２３と基板９１等が接触しないように退避させる。
【００４７】
エッジリンスノズル２２３およびバックリンスノズル２２４は、溶剤タンクから供給されるリンス溶剤を基板９１の所定の位置に吐出することにより、塗布ユニットにおいて基板９１に塗布されたレジストのうち不要な部分に付着しているレジストを除去する。なお、エッジリンスノズル２２３は、基板９１の表面周辺部のレジスト除去を行い、バックリンスノズル２２４は、基板９１の裏面のレジスト除去を行う。
【００４８】
ここで、塗布ユニットは、レジストの塗布処理、レジストの回転乾燥処理等を行うため、基板９１を回転させる際に回転に急な加減速を必要とする。したがって、塗布ユニットのスピンチャック２４は、比較的強固な吸着力が要求されるため、吸着面積を大きくする必要があり、大径のものが用いられる。しかし、リンスユニットＳＣＲは、前述のようにリンス処理を専用で行う処理ユニットであるため、基板９１に対する回転は急な加減速を必要とせず、小径のもの（吸着面積が小さく、吸着力が弱い。）を用いても吸着力が不十分となることはない。
【００４９】
このような理由により、リンスユニットＳＣＲのスピンチャック２７は、塗布ユニットのスピンチャック２４よりも小径（図２参照）とすることができ、塗布ユニットにおいて基板９１に付着した裏面パーティクルを、バックリンスの際に小径（面積が小さい）分だけ洗い流すことができることから、基板９１の裏面パーティクル量を削減することできる。
【００５０】
以上が基板処理装置１の構成に関する説明である。続いて、基板処理装置１における基板９１の処理動作について説明する。
【００５１】
まず、空調部２１により、カバー２３内の塗布ユニットの存在する空間の温度および湿度がレジスト塗布処理を行うために適した値に調整され、以後、所定の範囲内に保たれる。
【００５２】
次に、カバー２３のシャッタ２３１のうち塗布ユニットＳＣ１のシャッタ２３１が下方にスライドして、開口２３２が形成されるとともに、塗布ユニットＳＣ１の昇降機構２６がスピンコータを上方位置に移動させる。
【００５３】
搬送ロボットＴＲ１が塗布ユニットＳＣ１のスピンチャック２４に基板９１を搬入し、基板９１が当該スピンチャック２４により吸着支持される。
【００５４】
基板９１が搬入されると、塗布ユニットＳＣ１の昇降機構２６がスピンコータを下方位置（図４において塗布ユニットＳＣ２のスピンコータの位置）に移動させるとともに、シャッタ２３１が上方にスライドすることにより、塗布ユニットＳＣ１は他の処理を行う処理ユニットから空間的に隔離される。なお、リンスユニットＳＣＲにおいてもリンス処理中は、シャッタ２３１が上方にスライドしており、カバー２３により他の処理ユニットと空間的に隔離されている。
【００５５】
これにより、複数の処理ユニットが、少なくとも処理の実行中において、同一の処理を行う処理ユニットごとに空間的に隔離され、例えば、リンス処理に用いられている溶剤が塗布ユニット内に飛び散ることがなく、個々の処理ユニットで処理されている基板９１が、他の処理の影響を受けることを防止することができる。
【００５６】
スピンコータが下方位置に移動すると、レジストノズル２２が塗布ユニットＳＣ１の上方に移動する。そして、スピンモータにより基板９１の回転が開始されると、レジストノズル２２からレジストが吐出され、基板９１上に均一に塗布される。
【００５７】
レジストが基板９１に十分塗布されると、レジストノズル２２によるレジストの吐出を停止し、回転によってレジストを乾燥させる処理を開始する。さらに、乾燥処理中に、レジストノズル２２を塗布ユニットＳＣ１とＳＣ２との中間位置まで移動させるとともに、塗布ユニットＳＣ１のリンスノズル２２１を処理位置まで移動させる。
【００５８】
乾燥処理が終了すると、塗布ユニットＳＣ１は、リンスノズル２２１からリンス溶剤を吐出し、基板９１の端面に付着したレジストを除去する。すなわち、リンスノズル２２１により行われるリンス処理が本発明における第１エッジリンス処理に該当し、搬送ロボットＴＲ１の搬送アームが接触する部分のレジストを予め除去することができることから、塗布ユニットからリンスユニットＳＣＲに基板を搬送する際の搬送不良を防止することができる。
【００５９】
なお、塗布ユニットにおけるリンス処理（以下、「簡易リンス処理」と略する。）は、基板９１の表面周辺部のうち搬送ロボットＴＲ１の搬送アームが接触する可能性のある範囲に対してのみ行うもので十分である。なぜならば、基板９１の表面周辺部全体に付着した不要なレジストは、直後に実行されるリンスユニットＳＣＲにおけるエッジリンスにより入念に除去されるからである。
【００６０】
これにより、簡易リンス処理において処理される基板９１の範囲が、リンスユニットＳＣＲにおけるエッジリンス処理において処理される前記基板の範囲よりも狭くすることができ、塗布ユニットが有するエッジリンス機能を簡易なものにすることにより、塗布ユニットの構造を簡略化することができる。
【００６１】
簡易リンス処理が終了すると、塗布ユニットＳＣ１は、リンスノズル２２１を待機位置に移動し、昇降機構２６によりスピンコータを上方位置に移動させる。続いて、搬送ロボットＴＲ１が搬送アームにより塗布処理が終了した基板９１をリンスユニットＳＣＲに搬送する。
【００６２】
なお、搬送ロボットＴＲ１は、塗布ユニットＳＣ１に対する基板９１の搬送開始から所定の時間経過後に、塗布ユニットＳＣ２に対する基板９１の搬送を開始する。すなわち、塗布ユニットＳＣ１とＳＣ２とでは、所定のタイムラグで同一の処理が行われており、所定の時間ごとにリンスユニットＳＣＲに基板９１が搬送されることとなる。
【００６３】
また、塗布ユニットＳＣ２においてレジストの塗布を開始する際には、塗布ユニットＳＣ１のレジストの塗布は終了しており、塗布ユニットＳＣ１とＳＣ２との間でレジストノズル２２の競合は生じない。すなわち、塗布ユニットＳＣ１とＳＣ２とがレジストノズル２２を互いに共有することができ、各塗布ユニットごとにレジストノズルを設ける必要がないため、基板処理装置１の低価格化が可能となる。また、塗布ユニットを複数用いて並列処理する場合に発生する個々の基板の個体差は、主に別々の吐出系を用いることに起因するものであるが、基板処理装置１では、吐出系（レジストノズル）を共有することにより、製造される基板の個体差を減少させることができる。
【００６４】
図６ないし図８は、従来の方法と基板処理装置１との処理を比較するための概念図である。ここでは、塗布処理の処理時間が４０秒、リンス処理の処理時間が２０秒として説明する。
【００６５】
図６に示す従来の並列処理方法による処理では、塗布処理４０秒＋リンス処理２０秒の処理を一括して行う処理ユニットを３つ用いて並列処理することにより、スループット２０秒／枚を実現している。
【００６６】
図７に示す直列処理方法による処理では、塗布ユニットに塗布処理、リンスユニットにリンス処理をそれぞれ分割して行わせて処理するが、塗布処理とリンス処理の処理時間が等分に配分できず、リンスユニットが塗布ユニットにおける処理が終了するのを待たされることになるため、スループットが４０秒／枚に低下する。
【００６７】
図８に示す本実施の形態における基板処理装置１では、一連の処理のうち長時間を要する塗布ユニットにおける塗布処理のみを並列処理することにより、スループット２０秒／枚を実現している。すなわち、基板処理装置１では、処理ユニット間に処理時間の格差が生じる場合に、長時間を要する処理にスループットが律速させられることを防止することができる。また、基板口径の大型化の要請により、塗布処理に要する時間が長くなる傾向にあるレジスト塗布工程であってもスループットを維持することができる。
【００６８】
一般に、この発明では、処理に長時間を要する処理ユニットを「第１部分処理ユニット」としたとき、Ｎ台の第１部分処理ユニット（Ｎは２以上の整数）に並列処理を行わせることになる。このとき、たとえば第１部分処理ユニット１台の処理時間がＴ1であり、第１ユニットの並列構成への基板の投入時間間隔（＝並列構成からの基板の払い出し時間間隔）は（Ｔ1／Ｎ）となる。図８は、この時間（Ｔ1／Ｎ）が他の処理ユニット（たとえば第２部分処理ユニット）の処理時間Ｔ2（＜Ｔ1）と実質同一つまり（Ｔ1／Ｎ）＝Ｔ2 となっており、この場合にはスループットは最大となる。その一方で、第１部分処理ユニットでの処理時間Ｔ1が第２部分処理ユニットでの処理時間Ｔ2よりも著しく長い場合には、第１部分処理ユニットを並列構成にしてもまだ、（Ｔ1／Ｎ）＞Ｔ2 の不等式が成り立っている場合もある。この場合には、「第１の処理ユニットが律速段階となっている」ことを完全には解消できていないが、Ｎ＝１の場合と比較すれば全体的スループットの低下を抑制ないしは緩和できていることになる。
【００６９】
動作説明に戻って、リンスユニットＳＣＲに基板９１が搬送されると、塗布ユニットと同様に基板９１が回転させられるとともに、支持部材２２２が回転してエッジリンスノズル２２３およびバックリンスノズル２２４が所定の位置に配置される。続いて、それぞれのノズルからリンス溶剤が吐出され、基板９１の表面周辺部および裏面に付着した不要なレジストが除去される。
【００７０】
このように、バックリンス処理を含むリンス処理をリンスユニットＳＣＲが行うことにより、レジスト塗布工程を塗布処理とリンス処理に分割することができ、塗布ユニットの構造を簡略化することができる。
【００７１】
リンス処理が終了すると、支持部材２２２が回転してエッジリンスノズル２２３およびバックリンスノズル２２４を退避させ、搬送ロボットＴＲ１が搬送アームにより基板９１を搬出する。リンスユニットＳＣＲから搬出された基板９１は、熱処理ユニットＨＰ１またはＨＰ２により加熱処理されてから冷却ユニットＣＰ１またはＣＰ２により冷却処理され、図示しない露光装置に搬送される。
【００７２】
露光装置において回路パターン等が露光処理された基板９１は、現像処理部３の現像処理ユニットＳＤ１またはＳＤ２で現像処理され、必要に応じて熱処理ユニットＨＰ３、ＨＰ４および冷却ユニットＣＰ３、ＣＰ４により処理される。
【００７３】
以上により、基板処理装置１では、長時間を要する処理を行う処理ユニットに並列処理を行わせることにより、当該処理によってスループットが律速することを防止し、スループットの低下を防止することができる。特に、基板の大径化の要請により、塗布処理に要する時間が長くなるレジスト塗布工程のスループットの低下を防止することができる。また、複数の塗布ユニットがレジストノズルを共有することにより、並列処理における製造される基板９１の個体差を低減することができる。
【００７４】
＜２．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００７５】
例えば、塗布ユニットのレジストノズル２２およびリンスノズル２２１が、上下にも移動することができるようにされ、レジストあるいはリンス溶剤の吐出をスピンカップ２９内で行うようにしてもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態では、塗布ユニットＳＣ１とＳＣ２とは、レジストノズル２２を共有すると説明したが、リンスノズル２２１についても互いに共有する構成としてもよい。
【００７７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、時間的に連続して同一の対象を処理対象とし、かつ、基板上の特定の物質または基板に関する特定のエネルギーを処理対象とする一連の一の工程を、それぞれが処理対象の増減を伴う複数の処理として分担する複数の処理ユニットによって並列処理を行うことにより、部分処理ユニット間に処理時間の格差が生じる場合に、長時間を要する部分処理にスループットが律速させられることを防止することができる。
【００７８】
請求項２に記載の発明では、処理対象が基板上に付与される薬液であり、第１部分処理ユニットが、基板への薬液塗布処理を行うことにより、基板口径の大型化の要請により薬液塗布処理に要する時間が長くなる傾向にある薬液塗布工程であってもスループットを維持することができる。
【００７９】
請求項３に記載の発明では、薬液がレジストである場合に適用することにより、特に基板処理における重要度が高いレジスト塗布工程について、スループットを維持することができる。
【００８０】
請求項４に記載の発明では、基板の薬液のバックリンス処理を含むリンス処理を第２部分処理ユニットが行うことにより、他の処理ユニットの構造を簡略化することができる。
【００８１】
請求項５に記載の発明では、第２部分処理ユニットのスピンチャックが第１部分処理ユニットのスピンチャックよりも小径であることにより、第１部分処理ユニットで付着した裏面パーティクルを小径分だけ洗い流すことができ、裏面パーティクル量を削減することできる。
【００８２】
請求項６に記載の発明では、第１部分処理ユニットが、薬液が塗布された基板の端面をリンス処理する第１エッジリンス処理を行うことにより、第１部分処理ユニットから基板を搬送する際の搬送不良を防止することができる。
【００８３】
請求項７に記載の発明では、第１エッジリンス処理において処理される基板の範囲が、第２エッジリンス処理において処理される基板の範囲よりも狭いことにより、第１部分処理ユニットが有するエッジリンス機能を簡易なものにすることにより、第１部分処理ユニットの構造を簡略化することができる。
【００８４】
請求項８に記載の発明では、第１部分処理ユニットが存在する空間のみ、温度および湿度のうち少なくとも一方が所定の値の範囲内に制御しうる手段、をさらに備えることにより、装置内のすべての空間の温度および湿度を制御する場合に比べて、装置を簡略化することができる。
【００８５】
請求項９に記載の発明では、薬液を吐出する薬液ノズルをさらに備え、複数の第１部分処理ユニットが薬液ノズルを互いに共有することにより、各第１部分処理ユニットごとに薬液ノズルを設ける必要がないため、装置の低価格化および製造される基板の個体差を減少させることができる。
【００８６】
請求項１０に記載の発明では、複数の処理ユニットが、少なくとも処理の実行中において、同一の処理を行う処理ユニットごとに空間的に隔離されていることにより、分担して行われている他の処理の影響を受けることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理装置の平面図である。
【図２】図１のII−II線からみた基板処理装置の側面図である。
【図３】空調部とエアーコンディショニングユニットとの機能構成を示す図である。
【図４】塗布ユニットの構成を示す図である。
【図５】リンスユニットの構成を示す図である。
【図６】従来の基板処理装置における処理の概念図である。
【図７】従来の基板処理装置における処理の概念図である。
【図８】本実施の形態における基板処理装置における処理の概念図である。
【図９】従来の基板処理装置における流れ図である。
【図１０】従来の基板処理装置における流れ図である。
【符号の説明】
１基板処理装置
２塗布処理部
２１空調部
２２レジストノズル
２２１リンスノズル
２２３エッジリンスノズル
２２４バックリンスノズル
２３カバー
２４，２７スピンチャック
２３０隔壁
９１基板
ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３，ＣＰ４冷却ユニット
ＨＰ１，ＨＰ２，ＨＰ３，ＨＰ４熱処理ユニット
ＳＣ１，ＳＣ２塗布ユニット
ＳＣＲリンスユニット
ＳＤ１，ＳＤ２現像処理ユニット
ＴＲ１，ＴＲ２搬送ロボット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for a substrate processing apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent substrate processing apparatuses, it is particularly required to improve the throughput of the processing capacity of the substrate. For this purpose, measures have been taken such as increasing the number of processing units for processing a series of steps as well as carrying capacity, and performing the same processing in parallel.
[0003]
FIG. 9 is a conceptual diagram of processing when the A process is processed in parallel by using two processing units that perform the A process. The process A is, for example, a process with a processing time of 60 seconds. In such an apparatus, the throughput is 30 seconds by parallel processing, and the throughput is improved. However, such a method of increasing the number of processing units and performing parallel processing inevitably causes problems of an increase in cost and an increase in size of the apparatus.
[0004]
Conventionally, for example, a technique described in Japanese Patent No. 316439 has been proposed as a technique for solving such a problem. In the above publication, by dividing the processing and shortening the processing time of each process, the number of parallel processing units can be reduced, the cost can be reduced and the apparatus can be downsized while maintaining the throughput. Techniques to do this have been proposed. FIG. 10 is a conceptual diagram of processing in an apparatus using such a technique. In such an apparatus, the A process is divided into a B process (processing time 30 seconds) and a C process (processing time 30 seconds), and each is processed in series by a dedicated processing unit. That is, in the process shown in FIG. 10, the throughput is 30 seconds as in the case shown in FIG.
[0005]
Since the dedicated processing unit used in such an apparatus can have a configuration specialized for each process, the apparatus configuration can be simplified and miniaturized while maintaining the same throughput. Thus, effects such as cost reduction can be obtained. In addition, since all the substrates are processed by the same processing unit, there is an effect that individual differences of finished products can be reduced.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique described in the above publication, in the actual processing, the time distribution of the processing to be divided is not equally divided, and thus the throughput is rate-limited by the processing that takes a long time, resulting in a decrease in the throughput. There was a problem.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus that does not reduce the throughput even when the time required for a part of the processing becomes long.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is a substrate processing apparatus, Continuously in time A plurality of processing units each sharing a series of steps with the same target as a processing target as a plurality of processes accompanied by increase / decrease in the processing target, and a transport mechanism for transporting a substrate to the plurality of processing units And at least the plurality of processing units include a plurality of first partial processing units and a second partial processing unit that performs partial processing with a processing time shorter than the processing in each first partial processing unit, A specific material on the substrate or specific energy related to the substrate is included, and parallel processing by the plurality of first partial processing units is performed.
[0009]
The invention of claim 2 is the substrate processing apparatus according to the invention of claim 1, wherein the processing target is a chemical solution applied onto the substrate, and the first partial processing unit is applied to the substrate. A chemical solution coating process is performed.
[0010]
The invention of claim 3 is the substrate processing apparatus according to the invention of claim 2, wherein the chemical solution is a resist.
[0011]
According to a fourth aspect of the invention, there is provided the substrate processing apparatus according to the second or third aspect of the invention, wherein the second partial processing unit performs a rinsing process including a back rinsing process of the chemical solution on the substrate.
[0012]
The invention according to claim 5 is the substrate processing apparatus according to claim 4, wherein each of the first partial processing unit and the second partial processing unit holds and rotates the substrate. The spin chuck of the second partial processing unit has a smaller diameter than the spin chuck of the first partial processing unit.
[0013]
The invention according to claim 6 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the first partial processing unit rinses the end surface of the substrate on which the chemical solution is applied. A first edge rinse process is performed.
[0014]
The invention of claim 7 is the substrate processing apparatus according to the invention of claim 6, wherein the rinsing process includes a second edge rinsing process, and a range of the substrate to be processed in the first edge rinsing process is The range of the substrate processed in the second edge rinse process is narrower.
[0015]
An invention according to claim 8 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 2 to 7, wherein at least one of temperature and humidity is predetermined only in a space where the first partial processing unit exists. Means are further provided that can be controlled within the range of values.
[0016]
The invention of claim 9 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 2 to 8, further comprising a chemical solution nozzle for discharging the chemical solution, wherein the plurality of first partial processing units are the chemical solution. Share nozzles with each other.
[0017]
The invention of claim 10 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein each of the plurality of processing units performs the same processing at least during execution of the processing. Is spatially isolated.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As the substrate diameter increases, the processing time required to spin dry the applied resist tends to increase. However, it is not practical to transport the substrate during drying after applying the resist because it increases the transport failure, and the drying process should be performed in the coating unit where the resist is applied.
[0019]
That is, in the resist coating process, it is difficult to distribute the processing time required for the coating process and the rinsing process equally by adjusting the processing time as in the technique described in the above-mentioned Japanese Patent No. 316439. By applying to such a process, the effects described later are exhibited.
[0020]
Therefore, in the present embodiment, an example in which the present invention is applied to a series of processes related to the resist coating process among processes executed in the substrate processing apparatus will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0021]
By the way, in general, a plurality of processing units in the present invention each share a process accompanied by an increase / decrease in the “processing target”, and one process is constituted by a chain of these processes. "Processing target" here is
In the case of “chemical treatment process”, the “chemical solution”
In the case of “heat treatment” (heat treatment and cooling treatment),
In the “cleaning process”, the “foreign matter” on the substrate
In the case of “drying”, “moisture” on the substrate
In the case of “exposure processing”, “exposed layer”
Point to each.
[0022]
In the “one step” in the embodiment of the present invention, the resist solution as one of the chemical solutions is the “target to be processed”, and finally “in the region excluding the edge portion of the main surface on the front side of the substrate”. This is a step for obtaining a state in which a resist layer is applied. in this case,
“Applying resist to the substrate (increasing resist on the substrate)”,
"Edge rinse" (partial reduction of resist layer from the substrate), and
"Back rinse (partial reduction of resist layer from substrate)",
By performing these three processes, “one step” is configured. A rinse solution is used for edge rinsing and back rinsing, but the “processing target” is merely “resist (a part)”, and any of these processes involves the increase or decrease of the resist on the substrate.
[0023]
On the other hand, for example, “chemical treatment” and “heat treatment” are “chemical solution (layer) on the substrate” that increases or decreases in the former even if it is performed continuously in time. Since it is the “heat (temperature) of the substrate” that increases or decreases in the latter, the processing targets to be increased or decreased are not the same. For this reason, in this case, it is not “one step” but a plurality of steps. In this sense, the parallel processing described in detail below in accordance with the features of the present invention provides, for example, a plurality of hot plates (heat processing) in parallel to ensure consistency in processing time between the chemical processing and the heat processing. It is different from the technique to be obtained.
[0024]
<1. Embodiment>
FIG. 1 is a plan view of a substrate processing apparatus 1 according to the present invention. The substrate processing apparatus 1 includes a coating processing unit 2 that performs a series of processing related to resist coating on a substrate, and a development processing unit 3 that performs a series of processing related to development of a resist film exposed with a circuit pattern or the like.
[0025]
The coating processing unit 2 includes heat treatment units HP1 and HP2, cooling units CP1 and CP2, coating units SC1 and SC2 (hereinafter collectively referred to simply as “coating unit”), and a rinsing unit SCR. .
[0026]
The heat treatment units HP1 and HP2 have a hot plate, and heat or keep the substrate at a constant temperature. The cooling units CP1 and CP2 have a cold plate and cool the substrate to a constant temperature. The heat treatment units HP3 and HP4 and the cooling units CP3 and CP4 of the development processing unit 3 have the same configuration and function.
[0027]
The coating units SC1 and SC2 have a spin coater that drops a resist on a horizontal substrate and rotates the substrate to form a uniform resist film on the substrate, and share the resist nozzle 22 with each other.
[0028]
The rinse unit SCR is a processing unit that performs dedicated rinse processing (edge rinse and back rinse) on the substrate. Note that edge rinsing is to prevent the resist attached to the substrate end surface from adhering and generating dust when the substrate coated with the resist comes into contact with the transfer robot TR1 or a positioning member in another process. In addition, it means removing unnecessary resist around the substrate surface and at the end face with a solvent. This is because a circuit pattern or the like is not usually formed on the peripheral portion of the surface of the substrate, and it is not necessary to apply a resist. Back rinsing refers to removing the resist that has wrapped around and adhered to the back surface of the substrate when applying the resist with a solvent.
[0029]
Each of the plurality of processing units included in the coating processing unit 2 has the above-described function, so that one process can be shared as a plurality of processes each accompanied by increase / decrease in processing targets. The processing time in the rinsing unit SCR is shorter than the processing time in the coating unit, and a plurality of coating units (SC1 and SC2) are provided. The coating unit and the rinsing unit SCR are respectively the first partial processing unit and the present invention. This corresponds to the second partial processing unit.
[0030]
The coating processing unit 2 includes a transport robot TR1 that transports the substrate to each processing unit. The transfer robot TR1 can move in the left-right direction in FIG. 1, and has a transfer arm (not shown) for holding the substrate. The transfer arm can rotate, move up and down, and move forward and backward with respect to the transfer robot TR1, and the transfer robot TR1 transfers the substrate to each processing unit by moving the transfer arm to a predetermined position. That is, the transfer robot TR1 and the like correspond to the transfer mechanism in the present invention. The transport robot TR2 of the development processing unit 3 has the same configuration. Further, the transfer of the substrate between the coating processing unit 2 and the development processing unit 3 is performed via an interface unit (not shown).
[0031]
Further, as will be described in detail later, the air conditioning unit 21 has a function of controlling these values within a predetermined range so that the resist coating process in the coating unit can be performed at an optimum temperature and humidity.
[0032]
The development processing unit 3 includes heat treatment units HP3 and HP4, cooling units CP3 and CP4, development processing units SD1 and SD2, and a transport robot TR2. The development processing units SD1 and SD2 have so-called spin developers and perform processing such as development, cleaning, and drying by rotating the substrate.
[0033]
FIG. 2 is a side view of the substrate processing apparatus 1 taken along line II-II in FIG. However, FIG. 2 shows only a portion related to the coating processing unit 2.
[0034]
The coating unit includes a spin chuck 24, a rotary shaft 25, and an elevating mechanism 26 in the spin cup 29. The rinse unit SCR includes a spin chuck 27 and a rotary shaft 28.
[0035]
The coating unit and the rinsing unit SCR are provided inside the cover 23, and the coating unit SC2 and the rinsing unit SCR are completely separated by a partition wall 230 provided inside the cover 23.
[0036]
The cover 23 is provided with three freely openable / closable shutters 231 on the transport robot TR1 side, and an opening 232 is formed by sliding the shutter 231 downward. When transporting the substrate 91 to each processing unit, the transport robot TR 1 inserts the transport arm into the cover 23 through the opening 232. The method of providing the cover 23 with the opening for transporting the substrate 91 is not limited to this, and other well-known methods may be used. Further, there is no partition between the coating units SC1 and SC2, and the resist coating process is performed on the substrate 91 in the same atmosphere.
[0037]
FIG. 3 is a diagram showing a functional configuration of the air conditioning unit 21 and the air conditioning unit 210. The air conditioning unit 21 includes a temperature sensor 211 that measures temperature and a humidity sensor 212 that measures humidity. Although not shown in FIG. 1, the air conditioning unit 210 is provided outside each processing unit, and includes a cooler 213 and a heater 214 for adjusting the temperature, a dehumidifier 215 for adjusting the humidity, and A humidifier 216 and a controller 217 are included. In the air conditioning unit 210, the control unit 217 controls the cooler 213, the heater 214, the dehumidifier 215, and the humidifier 216 as appropriate based on the detection results from the temperature sensor 211 and the humidity sensor 212. Air adjusted to an appropriate humidity is generated and discharged to the air conditioning unit 21 as an air conditioned airflow. Further, the conditioned air is discharged from the air conditioning unit 21 into the cover 23. That is, the air conditioning unit 21 and the air conditioning unit 210 have a function of keeping the temperature and humidity in the cover 23 within a predetermined value range suitable for applying a resist.
[0038]
As a result, in the substrate processing apparatus 1, the temperature and humidity are controlled within a predetermined value range necessary for applying the resist only in the space where the coating unit exists (inside the cover 23), and all the units in the apparatus are controlled. Compared with the case where the temperature and humidity of the space are controlled, the configuration of the substrate processing apparatus 1 can be simplified.
[0039]
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the coating unit. The spin cup 29 is provided with an upper opening, and the coating units SC1 and SC2 are subjected to resist coating processing in the same atmosphere as described above. However, in the spin cup 29, the coating units SC1 and SC2 are isolated from each other so that the chemical solution used for one process does not affect the substrate 91 being processed on the other. Note that the spin cup 29 does not have to be a type that simultaneously accommodates two coating units. That is, the coating units SC1 and SC2 may be accommodated in separate spin cups.
[0040]
As shown in FIG. 4, the coating units SC 1 and SC 2 each have a spin coater composed of a spin chuck 24 and a rotary shaft 25, a lifting mechanism 26 that lifts and lowers the spin coater, and a rinse nozzle 221. Further, the resist nozzle 22 that discharges the resist is shared.
[0041]
A spin chuck 24 is fixed to the top of the rotary shaft 25, and the spin chuck 24 can hold the substrate 91 from the back surface of the substrate 91. A rotation driving force is transmitted to the rotation shaft 25 by a spin motor (not shown), whereby the spin chuck 24 rotates about the rotation axis (vertical direction) of the rotation shaft 25, and the substrate 91 held by the spin chuck 24. Can be rotated while maintaining a substantially horizontal state. In addition, as a method for the spin chuck 24 to hold the substrate 91, for example, a method by vacuum suction may be used.
[0042]
When the transport robot TR1 carries the substrate 91 in and out of the coating unit, the lifting mechanism 26 moves the spin coater to the upper position (position where the spin chuck 24 is exposed from the upper opening of the spin cup 29) (the coating unit shown in FIG. 4). The state of the spin coater in SC1), the transfer robot TR1 carries the substrate 91 in and out of the spin chuck 24 by the transfer arm.
[0043]
The resist nozzle 22 has a structure having a plurality of ejection openings for ejecting resist, and applies resist onto the surface of the substrate 91 by uniformly ejecting resist supplied from a resist tank (not shown) onto the surface of the substrate 91. It has a function. Note that the resist nozzle 22 can move in the left-right direction in FIG. 3, and discharges the resist as needed to the substrate 91 being processed in any of the coating units SC1 and SC2. Can do.
[0044]
The rinse nozzle 221 has a structure in which a discharge port for discharging a rinse solvent is provided at the tip of a hollow tubular member, and a rinse solvent supplied from a solvent tank (not shown) is discharged to the peripheral portion of the surface of the substrate 91, thereby It has an edge rinse function for removing unnecessary resist adhering to the end face of 91. Each rinse nozzle 221 can move in the left-right direction in FIG. 3 and retracts so as not to contact the substrate 91 and the like when the spin coater is moved to the upper position by the elevating mechanism 26. Hereinafter, the position of the rinse nozzle 221 of the coating unit SC1 shown in FIG. 4 is referred to as “standby position”, and the position of the rinse nozzle 221 of the coating unit SC2 is also referred to as “processing position”. The range in which the rinsing nozzle 221 discharges the rinsing solvent onto the substrate 91 is a range in which the transfer arm of the transfer robot TR1 contacts when holding the substrate 91.
[0045]
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the rinse unit SCR. The spin chuck 27 and the rotary shaft 28 of the rinse unit SCR have the same structure as the spin chuck 24 and the rotary shaft 25 of the coating unit. The rinse unit SCR includes a support member 222, an edge rinse nozzle 223, and a back rinse nozzle 224.
[0046]
The support member 222 supports the edge rinse nozzle 223 and the back rinse nozzle 224 at predetermined positions, and can rotate around the central axis Q. When the substrate 91 is carried in and out of the spin chuck 27, the support member 222 supports the edge rinse nozzle 223 and the back rinse nozzle 224 at predetermined positions. The edge rinse nozzle 223 and the substrate 91 are retracted so as not to contact each other.
[0047]
The edge rinse nozzle 223 and the back rinse nozzle 224 adhere to unnecessary portions of the resist applied to the substrate 91 in the coating unit by discharging the rinse solvent supplied from the solvent tank to a predetermined position of the substrate 91. Remove the resist. The edge rinse nozzle 223 removes the resist around the front surface of the substrate 91, and the back rinse nozzle 224 removes the resist on the back surface of the substrate 91.
[0048]
Here, since the coating unit performs a resist coating process, a resist rotation drying process, and the like, when the substrate 91 is rotated, a rapid acceleration / deceleration is required. Accordingly, since the spin chuck 24 of the coating unit is required to have a relatively strong suction force, it is necessary to increase the suction area, and a large-diameter one is used. However, since the rinsing unit SCR is a processing unit dedicated to the rinsing process as described above, the rotation with respect to the substrate 91 does not require rapid acceleration / deceleration, and has a small diameter (the adsorption area is small and the adsorption force is weak). .) Does not result in insufficient adsorption.
[0049]
For this reason, the spin chuck 27 of the rinsing unit SCR can have a smaller diameter (see FIG. 2) than the spin chuck 24 of the coating unit, and back surface particles attached to the substrate 91 in the coating unit are removed from the back rinse. In this case, since it can be washed away by a small diameter (small area), the amount of back surface particles of the substrate 91 can be reduced.
[0050]
The above is the description regarding the configuration of the substrate processing apparatus 1. Subsequently, the processing operation of the substrate 91 in the substrate processing apparatus 1 will be described.
[0051]
First, the air conditioning unit 21 adjusts the temperature and humidity of the space where the coating unit in the cover 23 is present to a value suitable for performing the resist coating process, and thereafter keeps it within a predetermined range.
[0052]
Next, among the shutters 231 of the cover 23, the shutter 231 of the coating unit SC1 slides downward to form an opening 232, and the lifting mechanism 26 of the coating unit SC1 moves the spin coater to the upper position.
[0053]
The transfer robot TR1 carries the substrate 91 into the spin chuck 24 of the coating unit SC1, and the substrate 91 is sucked and supported by the spin chuck 24.
[0054]
When the substrate 91 is loaded, the elevating mechanism 26 of the coating unit SC1 moves the spin coater to a lower position (position of the spin coater of the coating unit SC2 in FIG. 4), and the shutter 231 slides upward, whereby the coating unit SC1. Are spatially isolated from processing units that perform other processing. In the rinsing unit SCR, the shutter 231 slides upward during the rinsing process, and is spatially separated from other processing units by the cover 23.
[0055]
Thereby, a plurality of processing units are spatially separated for each processing unit performing the same processing at least during execution of the processing, for example, the solvent used for the rinsing processing does not scatter in the coating unit. The substrate 91 processed in each processing unit can be prevented from being affected by other processing.
[0056]
When the spin coater moves to the lower position, the resist nozzle 22 moves above the coating unit SC1. When the rotation of the substrate 91 is started by the spin motor, the resist is discharged from the resist nozzle 22 and uniformly applied onto the substrate 91.
[0057]
When the resist is sufficiently applied to the substrate 91, the resist nozzle 22 stops discharging the resist and starts the process of drying the resist by rotation. Further, during the drying process, the resist nozzle 22 is moved to an intermediate position between the coating units SC1 and SC2, and the rinse nozzle 221 of the coating unit SC1 is moved to the processing position.
[0058]
When the drying process is completed, the coating unit SC1 discharges the rinse solvent from the rinse nozzle 221 to remove the resist attached to the end surface of the substrate 91. That is, the rinsing process performed by the rinsing nozzle 221 corresponds to the first edge rinsing process in the present invention, and the resist in the portion where the transfer arm of the transfer robot TR1 contacts can be removed in advance. It is possible to prevent a conveyance failure when the substrate is conveyed to the substrate.
[0059]
The rinsing process in the coating unit (hereinafter abbreviated as “simple rinsing process”) is performed only on the area around the surface of the substrate 91 where the transfer arm of the transfer robot TR1 may come into contact. Is enough. This is because unnecessary resist adhering to the entire surface peripheral portion of the substrate 91 is carefully removed by edge rinsing in the rinsing unit SCR executed immediately after.
[0060]
Thereby, the range of the substrate 91 processed in the simple rinsing process can be made narrower than the range of the substrate processed in the edge rinsing process in the rinsing unit SCR, and the edge rinsing function of the coating unit is simplified. By doing so, the structure of the coating unit can be simplified.
[0061]
When the simple rinsing process is completed, the coating unit SC1 moves the rinse nozzle 221 to the standby position, and moves the spin coater to the upper position by the elevating mechanism 26. Subsequently, the transport robot TR1 transports the substrate 91 on which the coating process has been completed by the transport arm to the rinse unit SCR.
[0062]
The transport robot TR1 starts transporting the substrate 91 to the coating unit SC2 after a predetermined time has elapsed from the start of transport of the substrate 91 to the coating unit SC1. That is, in the coating units SC1 and SC2, the same processing is performed with a predetermined time lag, and the substrate 91 is transported to the rinse unit SCR every predetermined time.
[0063]
Further, when the application of the resist is started in the application unit SC2, the application of the resist in the application unit SC1 is completed, and there is no competition of the resist nozzles 22 between the application units SC1 and SC2. That is, the coating units SC1 and SC2 can share the resist nozzle 22 with each other, and it is not necessary to provide a resist nozzle for each coating unit, so that the cost of the substrate processing apparatus 1 can be reduced. In addition, individual differences between individual substrates that occur when parallel processing is performed using a plurality of coating units are mainly due to the use of separate ejection systems. By sharing (nozzle), individual differences of substrates to be manufactured can be reduced.
[0064]
6 to 8 are conceptual diagrams for comparing the processing between the conventional method and the substrate processing apparatus 1. Here, it is assumed that the processing time of the coating process is 40 seconds and the processing time of the rinsing process is 20 seconds.
[0065]
In the processing by the conventional parallel processing method shown in FIG. 6, the throughput is 20 seconds / sheet by performing parallel processing using three processing units that collectively perform the coating processing 40 seconds + rinsing processing 20 seconds. ing.
[0066]
In the processing by the serial processing method shown in FIG. 7, the coating unit and the rinsing unit perform the processing by dividing the coating processing and the rinsing unit, respectively, but the processing time of the coating processing and the rinsing processing cannot be equally divided. Since the rinse unit waits for the processing in the coating unit to end, the throughput is reduced to 40 seconds / sheet.
[0067]
In the substrate processing apparatus 1 according to the present embodiment shown in FIG. 8, a throughput of 20 seconds / sheet is realized by performing parallel processing only on coating processing in a coating unit that requires a long time in a series of processing. That is, the substrate processing apparatus 1 can prevent the throughput from being rate-limited in a process that requires a long time when a difference in processing time occurs between the processing units. Further, the throughput can be maintained even in a resist coating process in which the time required for the coating process tends to be long due to a demand for an increase in the substrate diameter.
[0068]
In general, in the present invention, when a processing unit that takes a long time for processing is defined as a “first partial processing unit”, N first partial processing units (N is an integer of 2 or more) perform parallel processing. Become. At this time, for example, the processing time of one first partial processing unit is T1, and the substrate loading time interval (= substrate dispensing time interval from the parallel configuration) is (T1 / N). It becomes. FIG. 8 shows that this time (T1 / N) is substantially the same as the processing time T2 (<T1) of another processing unit (for example, the second partial processing unit), that is, (T1 / N) = T2. The maximum throughput. On the other hand, if the processing time T1 in the first partial processing unit is significantly longer than the processing time T2 in the second partial processing unit, the first partial processing unit is still configured in parallel (T1 / N )> T2 inequality may hold. In this case, the fact that “the first processing unit is in the rate-determining stage” has not been completely solved, but the decrease in the overall throughput can be suppressed or alleviated compared with the case where N = 1. Will be.
[0069]
Returning to the explanation of the operation, when the substrate 91 is transported to the rinse unit SCR, the substrate 91 is rotated in the same manner as the coating unit, and the support member 222 is rotated so that the edge rinse nozzle 223 and the back rinse nozzle 224 are set to a predetermined value. Placed in position. Subsequently, a rinsing solvent is discharged from each nozzle, and unnecessary resist attached to the front surface peripheral portion and the back surface of the substrate 91 is removed.
[0070]
Thus, by performing the rinse process including the back rinse process by the rinse unit SCR, the resist coating process can be divided into the coating process and the rinse process, and the structure of the coating unit can be simplified.
[0071]
When the rinsing process is completed, the support member 222 rotates to retract the edge rinse nozzle 223 and the back rinse nozzle 224, and the transfer robot TR1 carries out the substrate 91 by the transfer arm. The substrate 91 unloaded from the rinse unit SCR is heated by the heat treatment unit HP1 or HP2, then cooled by the cooling unit CP1 or CP2, and transferred to an exposure apparatus (not shown).
[0072]
The substrate 91 on which the circuit pattern or the like has been exposed in the exposure apparatus is developed by the development processing unit SD1 or SD2 of the development processing unit 3, and processed by the heat treatment units HP3 and HP4 and the cooling units CP3 and CP4 as necessary. .
[0073]
As described above, in the substrate processing apparatus 1, by causing a processing unit that performs processing that requires a long time to perform parallel processing, it is possible to prevent throughput from being rate-limited by the processing and to prevent a decrease in throughput. In particular, it is possible to prevent a decrease in the throughput of the resist coating process, which increases the time required for the coating process due to a request for increasing the diameter of the substrate. Moreover, the individual difference of the board | substrate 91 manufactured in parallel processing can be reduced because a some coating unit shares a resist nozzle.
[0074]
<2. Modification>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made.
[0075]
For example, the resist nozzle 22 and the rinse nozzle 221 of the coating unit may be moved up and down, and the resist or the rinse solvent may be discharged in the spin cup 29.
[0076]
In the above-described embodiment, the application units SC1 and SC2 have been described as sharing the resist nozzle 22, but the rinse nozzle 221 may also be configured to share each other.
[0077]
【The invention's effect】
In the invention according to claim 1, Continuously in time A plurality of processes each sharing a series of processes with the same target as the target of processing and with a specific substance on the substrate or specific energy related to the substrate as a target of processing, each of which is divided into a plurality of processes accompanied by increase / decrease of the target of processing. By performing parallel processing by the processing units, it is possible to prevent the throughput from being limited in the partial processing that requires a long time when there is a difference in processing time between the partial processing units.
[0078]
In the invention described in claim 2, the processing target is a chemical solution to be applied on the substrate, and the first partial processing unit performs the chemical solution application to the substrate to increase the substrate diameter. Throughput can be maintained even in a chemical solution coating process that tends to require a longer time for processing.
[0079]
In the invention according to the third aspect, the throughput can be maintained particularly in the resist coating process having a high importance in the substrate processing by applying the chemical solution to the resist.
[0080]
In the invention described in claim 4, the second partial processing unit performs the rinsing process including the back rinsing process of the chemical solution on the substrate, whereby the structure of the other processing unit can be simplified.
[0081]
In the fifth aspect of the invention, the spin chuck of the second partial processing unit has a smaller diameter than the spin chuck of the first partial processing unit, so that the back surface particles adhering to the first partial processing unit are washed away by the small diameter. And the amount of backside particles can be reduced.
[0082]
In the invention according to claim 6, the first partial processing unit performs the first edge rinsing process for rinsing the end surface of the substrate coated with the chemical solution, thereby transporting the substrate from the first partial processing unit. A conveyance failure can be prevented.
[0083]
According to the seventh aspect of the present invention, since the range of the substrate processed in the first edge rinse process is narrower than the range of the substrate processed in the second edge rinse process, the edge rinse included in the first partial processing unit By simplifying the function, the structure of the first partial processing unit can be simplified.
[0084]
The invention according to claim 8 further includes means for controlling only the space in which the first partial processing unit exists and at least one of temperature and humidity within a predetermined value range. Compared with the case of controlling the temperature and humidity of the space, the apparatus can be simplified.
[0085]
In the ninth aspect of the present invention, it is necessary to further include a chemical liquid nozzle for discharging the chemical liquid, and the plurality of first partial processing units share the chemical liquid nozzle with each other, thereby providing a chemical liquid nozzle for each first partial processing unit. Therefore, it is possible to reduce the cost of the apparatus and the individual difference of manufactured substrates.
[0086]
In the invention according to claim 10, the plurality of processing units are separately performed by being spatially separated for each processing unit performing the same processing at least during execution of the processing. It is possible to prevent the influence of processing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a side view of the substrate processing apparatus as seen from line II-II in FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration of an air conditioning unit and an air conditioning unit.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a coating unit.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a rinse unit.
FIG. 6 is a conceptual diagram of processing in a conventional substrate processing apparatus.
FIG. 7 is a conceptual diagram of processing in a conventional substrate processing apparatus.
FIG. 8 is a conceptual diagram of processing in the substrate processing apparatus in the present embodiment.
FIG. 9 is a flowchart in a conventional substrate processing apparatus.
FIG. 10 is a flowchart in a conventional substrate processing apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Substrate processing equipment
2 Application processing section
21 Air-conditioning department
22 resist nozzle
221 rinse nozzle
223 Edge rinse nozzle
224 Back rinse nozzle
23 Cover
24, 27 Spin chuck
230 Bulkhead
91 substrates
CP1, CP2, CP3, CP4 Cooling unit
HP1, HP2, HP3, HP4 heat treatment unit
SC1, SC2 coating unit
SCR rinse unit
SD1, SD2 Development processing unit
TR1, TR2 Transport robot

Claims

A substrate processing apparatus,
A plurality of processing units each sharing a series of steps in which the same target is processed continuously in time as a plurality of processes accompanied by increase / decrease in the processing target,
A transport mechanism for transporting a substrate to the plurality of processing units;
With
At least the plurality of processing units are
A plurality of first partial processing units;
A second partial processing unit that performs partial processing with a processing time shorter than the processing in each first partial processing unit;
Including
The object includes a specific substance on the substrate or specific energy relating to the substrate,
A substrate processing apparatus for performing parallel processing by the plurality of first partial processing units.

The substrate processing apparatus according to claim 1,
The treatment target is a chemical solution applied on the substrate,
The substrate processing apparatus, wherein the first partial processing unit performs a chemical solution coating process on the substrate.

The substrate processing apparatus according to claim 2,
The substrate processing apparatus, wherein the chemical solution is a resist.

The substrate processing apparatus according to claim 2 or 3,
The substrate processing apparatus, wherein the second partial processing unit performs a rinsing process including a back rinsing process of the chemical solution on the substrate.

The substrate processing apparatus according to claim 4,
Each of the first partial processing unit and the second partial processing unit has a spin chuck for holding and rotating the substrate,
The substrate processing apparatus, wherein the spin chuck of the second partial processing unit has a smaller diameter than the spin chuck of the first partial processing unit.

The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein:
The first partial processing unit is
A substrate processing apparatus for performing a first edge rinsing process for rinsing an end face of the substrate to which the chemical solution is applied.

The substrate processing apparatus according to claim 6,
The rinsing process includes a second edge rinsing process;
The substrate processing apparatus, wherein a range of the substrate processed in the first edge rinse process is narrower than a range of the substrate processed in the second edge rinse process.

A substrate processing apparatus according to any one of claims 2 to 7,
The substrate processing apparatus further comprising means capable of controlling at least one of temperature and humidity within a predetermined value only in a space where the first partial processing unit exists.

A substrate processing apparatus according to any one of claims 2 to 8,
Further comprising a chemical nozzle for discharging the chemical liquid,
The substrate processing apparatus, wherein the plurality of first partial processing units share the chemical nozzle with each other.

The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 9,
The substrate processing apparatus, wherein the plurality of processing units are spatially separated for each processing unit performing the same processing at least during execution of the processing.