JP4606159B2 - 基板処理装置、基板処理方法、コンピュータプログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Description

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（ＬＣＤ基板）といった基板に対して所定の処理例えばレジストの塗布、露光後の現像処理を行う基板処理装置及び基板処理方法の分野に関する。

半導体デバイスやＬＣＤ基板の製造プロセスにおいては、フォトリソグラフィと呼ばれる技術により基板へのレジスト処理が行われている。この技術は、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）にレジスト液を塗布して当該ウエハの表面に液膜を形成し、フォトマスクを用いて当該レジスト膜を露光した後、現像処理を行うことにより所望のパターンを得る、一連の工程により行われている。

このような工程を実施する塗布、現像装置に露光装置を組み合わせたシステムが知られている。図１４はこのシステムを示す概略平面図である。塗布、現像装置１は複数のウエハキャリアＣが載置されるキャリア載置部１Ａとその奥側に順に設けられる処理ブロック１Ｂとインターフェイス部１Ｃとで構成され、露光装置１Ｄはインターフェイス部１Ｃを介して塗布現像装置１と接続されている。キャリア載置部１Ａ内にはキャリアＣ内のウエハＷを処理ブロック１Ｂに搬送する受け渡しアーム１１が設けられている。処理ブロック１Ｂの内部には進退及び昇降自在で且つ水平方向に回転自在な例えば３本のアームを有するメイン搬送アーム１２−１、１２−２が設けられており、これらメイン搬送アーム１２−１、１２−２の周囲には、各々例えば加熱ユニット、高精度温調ユニットである冷却ユニットを多段に積み重ねてなる棚ユニット１３と、反射防止膜の塗布ユニット、レジストの塗布ユニット及び現像ユニットを含む液処理ユニット１４とが配置されている。

また例えば棚ユニット１３には、受け渡しアーム１１とメイン搬送アーム１２−１との間、メイン搬送アーム１２−１と１２−２との間、メイン搬送アーム１２−２とインターフェイス部１Ｃ内の図示しない搬送アームとの間で夫々基板の受け渡しを行うための受け渡しユニットが設けられている。

説明の便宜上、ウエハＷがキャリアＣから搬出されて露光装置１Ｄに搬送されるまでの経路を往路、逆の経路を復路と呼ぶことにすると、ウエハＷは往路においてレジスト膜を形成するための種々の処理が行われ、復路において露光されたレジスト膜を現像する処理が行われる。これら一連の処理を行うための経路を簡略化して記載すると、キャリアＣ→反射防止膜の塗布ユニット（液処理ユニット１４）→冷却ユニット（棚ユニット１４）→レジストの塗布ユニット（液処理ユニット１４）→加熱ユニット→冷却ユニット→インターフェイスブロック１Ｃ→露光装置１Ｄ→インターフェイスブロック１Ｃ→加熱ユニット→冷却ユニット→現像ユニット（液処理ユニット１４）→冷却ユニット→キャリアＣとなる。

このような搬送を実施するためには、ウエハＷが搬送される順序を規定した搬送レシピを作成すると、コンピュータはこの搬送レシピに基づいて搬送スケジュールを作成する。より具体的にはウエハＷが置かれる各ユニットやステージをモジュールと呼ぶことにすると、搬送レシピとは、各モジュールに順序が割り当てられたものであり、搬送スケジュールとは、本発明の説明に使用した図８に記載されているように搬送サイクル（フェーズ）を時系列に配列したものである。フェーズとは、既述の往路及び復路を含む一連の搬送経路の上流側から下流側に沿ってウエハＷをモジュールの間で移し替えるために、どのウエハＷがどのモジュールに位置するかを規定したものである。

従ってコンピュータはこのフェーズを参照してフェーズに記載されているウエハＷとモジュールとの位置関係となるように、受け渡しアーム１１、メイン搬送アーム１２−１、１２−２及びインターフェイスブロック１Ｃ内の図示しない搬送アームを駆動させ、一のフェーズを実行した後、次のフェーズを実行するようにし、こうしてフェーズを順次実行することによりウエハＷが既述の搬送経路を順次移動することとなる。

このようなシステムはモジュールの数が多く、各モジュールにおける処理時間も異なるため、いかにして高いスループットを得るかということが大きなポイントになってくる。このため搬送の負荷を分散するために処理ブロック１Ｂにおいては、メイン搬送アームとして１２−１及び、１２−２の２基を用いており、一のフェーズの中に、メイン搬送アーム１２−１による搬送、メイン搬送アーム１２−２による搬送が含まれてくる。この場合メイン搬送アーム１２−１、１２−２を夫々駆動するコントローラは、一のフェーズの中で自己の搬送の受け持ち範囲が終了すると、イニシャルポジションに移動し、次のフェーズが開始されるまで待機している。

しかしながら露光装置１Ｄのスループットが向上する傾向にあるため、これに接続される塗布、現像装置１においても更に一段とスループットを向上させる必要に迫られている。そうしないとシステムのスループットが塗布、現像装置１により決定されてしまうからである。

特開２００２−２１７２６４（図１）

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、各々基板が載置されると共に搬送の順番が決められているモジュール群の中から、第１の基板搬送手段または第２の基板搬送手段により各モジュールに置かれた基板を一つ順番が後のモジュールに移すことにより一の搬送サイクルを実行し、各搬送サイクルを順次実行することにより基板が順番の小さいモジュールから順番の大きいモジュールに順次搬送されて所定の処理、例えばレジストの塗布、現像処理が行われる基板処理装置及び基板処理方法において、スループットの向上を図ることのできる技術を提供することにある。

本発明は、各々基板が載置されると共に搬送の順番が決められているモジュール群と、夫々が前記モジュール群のうちから所定の複数のモジュールを分担して受け持ち、その受け持ち範囲の複数のモジュールに対して基板を夫々搬送する複数の基板搬送手段と、を備え、
複数の基板搬送手段により、モジュール群の各モジュールに置かれた基板を一つ順番が後のモジュールに移す動作を分担して行うことにより一の搬送サイクルを実行し、当該一の搬送サイクルを実行した後、次の搬送サイクルに移行し、各搬送サイクルを順次実行することにより後続の基板が先行の基板を追い越すことなく前記モジュール群のうち順番の小さいモジュールから順番の大きいモジュールに基板が順次搬送されて所定の処理が行われる基板処理装置において、
各ロット毎に複数の基板に順番を割り当て、基板の順番と前記受け持ち範囲の各モジュールとを対応付けて搬送サイクルを指定した搬送サイクルのデータを時系列に並べて作成された搬送スケジュールを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記搬送スケジュールを参照し、搬送サイクルのデータに書き込まれている基板をその基板に対応する受け持ち範囲のモジュールに搬送するように基板搬送手段を制御し、これにより搬送サイクルを実行する搬送制御部と、
複数の基板搬送手段の一の基板搬送手段が一の搬送サイクルにおいて自己の受け持つ搬送が終了した後、他の基板搬送手段により当該一の搬送サイクルが実行されている間に、前記記憶部に記憶されている搬送スケジュールから次の搬送サイクルで自己の受け持ち範囲内で最先のロットの末尾の基板が置かれるモジュールを先読みし、前記先読みしたモジュールの前に当該一の基板搬送手段を位置させて待機させる待機位置制御部と、を備え、
前記一の基板搬送手段及び他の基板搬送手段は、モジュール群の中の一のモジュールから基板を取り出し、次のモジュールの基板を受け取ってから当該次のモジュールに先の基板を受け渡すように構成されることを特徴とする。

更にまた基板搬送手段は、例えば搬送の受け持ち範囲の複数のモジュールに互いに異なるロットの基板が含まれているときには、搬送の受け持ち範囲のモジュールに先に搬入されたロットの基板から搬送を行う。

基板に対して行われる処理は、例えばレジストの塗布処理及び露光後の現像処理であり、モジュール群は、レジストを基板に塗布するためのモジュール、現像液を基板に塗布するためのモジュール、基板を加熱するためのモジュール及び基板を冷却するためのモジュールを含む。

他の発明は、各々基板が載置されると共に搬送の順番が決められているモジュール群の中から、夫々が前記モジュール群のうちから所定の複数のモジュールを分担して受け持ち、その受け持ち範囲の複数のモジュールに対して基板を夫々搬送する複数の基板搬送手段を用い、各モジュールに置かれ、ロット毎に順番が決められている基板を前記基板搬送手段により一つ順番が後のモジュールに移す動作を分担して行うことにより一の搬送サイクルを実行し、当該一の搬送サイクルを実行した後、次の搬送サイクルに移行し、各搬送サイクルを順次実行することにより後続の基板が先行の基板を追い越すことなく前記モジュール群のうち順番の小さいモジュールから順番の大きいモジュールに基板が順次搬送されて所定の処理が行われ、
基板搬送手段は、モジュール群の中の一のモジュールから基板を取り出し、次のモジュールの基板を受け取ってから当該次のモジュールに先の基板を受け渡すように構成された基板処理方法において、
一の基板搬送手段により、自己の受け持つモジュールの間で基板を順番に搬送する工程と、
次いで、前記一の基板搬送手段からモジュールを介して他の基板搬送手段に受け渡し、当該他の基板搬送手段により自己の受け持つモジュールの間で基板を搬送する工程と、
前記一の基板搬送手段が一の搬送サイクルにおいて自己の受け持つ搬送が終了した後、他の基板搬送手段により当該一の搬送サイクルが実行されている間に、記憶部に記憶されている搬送スケジュールから次の搬送サイクルで自己の受け持ち範囲内で最先のロットの末尾の基板が置かれるモジュールを先読みし、前記先読みしたモジュールの前に前記一の基板搬送手段を移動させて待機させる工程と、を含むことを特徴とする。

本発明は、搬送サイクルを順次実行することにより基板が順番の小さいモジュールから順番の大きいモジュールに順次搬送されて所定の処理、例えばレジストの塗布、現像処理を行うにあたって一の基板搬送手段が一の搬送サイクルにおいて自己の受け持つ搬送が終了した後、他の基板搬送手段により当該一の搬送サイクルが実行されている間に、搬送スケジュールを参照して、次の搬送サイクルにおいて自己の受け持つ搬送に係わる先頭のモジュールの前に一の基板搬送手段を位置させて待機させるようにしているため、各搬送サイクルを速やかに実行することができ、このため高いスループットが得られる。

以下、本発明に係る基板処理装置を塗布、現像装置に適用した実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態である塗布、現像装置と露光装置とを接続して構成したレジストパターン形成装置の平面図を示し、図２は同概略斜視図である。図中Ｂ１は被処理体であるウエハＷが例えば１３枚密閉収納されたキャリアＣを搬入出するためのキャリア載置部であり、キャリアＣを複数個載置可能な載置台２１と、この載置台２１から見て前方の壁面に設けられる開閉部２２と、開閉部２２を介してキャリアＣからウエハＷを取り出すための基板搬送手段である受け渡しアーム２３とが設けられている。

キャリア載置部Ｂ１の奥側には筐体２４にて周囲を囲まれる処理ブロックＢ２が接続されており、この処理ブロックＢ２には手前側から置くに向かって順に加熱・冷却系のユニットを多段化した３個の棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３と、後述するその他の各種ユニットを含む各ユニット間のウエハＷの受け渡しを行う進退及び昇降自在且つ鉛直軸回りに回転自在なメイン搬送機構２５（２５−１、２５−２）とが交互に配列して設けられている。即ち、棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３及びメイン搬送機構２５（２５−１、２５−２）はキャリア載置部Ｂ１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は処理ブロックＢ２内を一端側の棚ユニットＵ１から他端側の棚ユニットＵ３まで自由に移動できるようになっている。

メイン搬送機構２５（２５−１、２５−２）は、キャリア載置部Ｂ１から見て前後方向に配置される棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３側の一面部と、右側の液処理ユニットＵ４，Ｕ５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２６により囲まれる空間内に置かれている。図３はメイン搬送機構２５（２５−１、２５−２）の一部を分解して示す図である。１０１は支柱であり、実際には図３における右側にも支柱が設けられていてこれら支柱１０１の間に昇降バー１０２が設けられている。この昇降バー１０２には基体１０３が固定され、この基体１０３にはアーム機構１０４が鉛直軸回りに回転自在（θ回転自在）に取り付けられている。アーム機構１０４は独立して進退自在な３本のアーム１０５〜１０７を備えており、従ってメイン搬送機構２５−１（２５−２）は棚ユニットＵ１、Ｕ２及び液処理ユニットＵ４（棚ユニットＵ２、Ｕ３及び液処理ユニットＵ５）の各ユニットの間でウエハＷを搬送することができる。図中２７，２８は各ユニットで用いられる処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調節ユニットである。

液処理ユニットＵ４，Ｕ５は、例えば図２に示すように反射防止膜用の薬液、レジスト液及び現像液といった薬液供給用のスペースをなす収納部２９の上に、反射防止膜の塗布ユニット（ＢＡＲＣ）、レジストの塗布ユニット（ＣＯＴ）及び現像ユニット（ＤＥＶ）を複数段に積層した構成とされている。なお用語を簡略化するために反射防止膜の塗布ユニットを反射防止膜ユニット、レジストの塗布ユニットを塗布ユニットと呼ぶことにする。

また既述の棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、液処理ユニットＵ４，Ｕ５にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種ユニットを複数段に積層した構成とされている。上述の前処理及び後処理を行うための各種ユニットの中には、反射防止膜ユニット（ＢＡＲＣ）で処理されたウエハＷをレジスト液の塗布前に所定温度に調整するための温調ユニットである冷却ユニット（ＣＰＬ１）、レジスト液の塗布後にウエハの加熱処理を行うためのプリベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット（ＰＡＢ）、露光後のウエハＷを加熱処理するポストエクスポージャーベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット（ＰＥＢ）、この加熱ユニット（ＰＥＢ）で加熱されたウエハＷを現像処理前に所定温度に調整するための温調ユニットである冷却ユニット（ＣＰＬ３）、現像処理後のウエハＷを加熱処理するポストベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット（ＰＯＳＴ）、この加熱ユニット（ＰＯＳＴ）で加熱されたウエハＷを冷却する冷却ユニット（ＣＰＬ４）が含まれている。図４はこれらユニットのレイアウトの一例を示しており、加熱ユニット（ＰＥＢ）は例えば５段設けられている。

なお図４のレイアウトは便宜上のものであり、実際の装置では各ユニットの処理時間などを考慮してユニットの設置数が決められる。また棚ユニットＵ１〜Ｕ３は例えば図４に示すようにウエハＷの受け渡しを行うための受け渡しステージを有する受け渡しユニット（ＴＲＳ１〜ＴＲＳ３及びＴＲＳ５）を備えている。また加熱ユニット（ＰＡＢ）、（ＰＯＳＴ）はこの例ではいずれも加熱プレートを備え、メイン搬送機構２５−１、２５−２の双方からアクセスできるように構成されている。

ここでウエハＷが載置される各ユニットは、ウエハＷの搬入出を行うための開口部と、ユニット内にウエハＷを載置するために受け渡しアーム２３、及びメイン搬送機構２５−１、２５−２などの搬送機構との間でウエハＷの受け渡しをするための昇降ピンを備えている。

図５を用いてユニットの一例として前記加熱ユニット（ＰＥＢ）の構造について簡単に述べておくと、２０１は筐体、２０２はステージ、２０３はステージの上方において図５中左右に移動可能なスリット２００を備えた冷却プレート、２０４は加熱プレート、２０５、２０６はウエハＷの搬入出口、２０７、２０８は搬入出口２０５、２０６を夫々開閉するシャッタ、２０９、２１０は各々３本で１セットを構成する昇降ピンである。メイン搬送機構２５−２は搬入出口２０５を介して、またインターフェイスユニットＢ３内の後述の移載アーム３１は搬入出口２０６を介して夫々筐体２０１内にアクセスできるようになっている。即ちこの加熱ユニット（ＰＥＢ）においては、移載アーム３１が搬入出口２０６を介して進入すると、昇降ピン２０９を介して移載アーム３１上のウエハＷが冷却プレート２０３に受け渡される。そして冷却プレート２０３の移動と昇降ピン２１０の昇降により冷却プレート２０３と加熱プレート２０４との間でウエハＷの受け渡しが行われる。加熱処理がされたウエハＷは搬入出口２０５を介してメイン搬送機構２５−２により搬出される。

図１に説明を戻すと、処理ブロックＢ２における棚ユニットＵ３の奥側には、インターフェイス部Ｂ３を介して露光装置Ｂ４が接続されている。インターフェイス部Ｂ３には、主移載アーム３１Ａ及び補助移載アーム３１Ｂが設けられている。これら移載アーム３１Ａ及び３１Ｂを説明の便宜上まとめて移載アーム３１と呼ぶことにすると、この移載アーム３１は昇降自在且つ鉛直軸回りに回転自在でかつ進退自在に構成されている。またインターフェイス部Ｂ３には、ウエハＷのエッジ部のみを選択的に露光するための周縁露光装置（ＷＥＥ）と、受け渡しユニット（ＴＲＳ４）と、冷却プレートを有する高精度温調ユニット（ＣＰＬ２）とが設けられている。これらは後述の作用説明をするための図において記載されるが、図１では夫々棚ユニットＵ６及びＵ７に設けられている。なお実際には、複数例えば２５枚のウエハＷを一時的に収容するバッファカセットが設けられるが、説明の複雑化を避けるために記載を省略する。

ここでキャリア載置部Ｂ１内の受け渡しアーム２３と、処理ブロックＢ２内のメイン搬送機構２５（２５−１、２５−２）と、インターフェイス部Ｂ３内の移載アーム３１（３１Ａ，３１Ｂ）との働きを図４及び図６を参照して説明する。受け渡しアーム２３は、キャリア載置部Ｂ１に載置されたキャリアＣ内の処理前のウエハＷを受け渡しユニット（ＴＲＳ１）に搬送し、現像を終えて受け渡しユニット（ＴＲＳ６）に置かれた処理後のウエハＷを前記キャリアＣに搬送する役割を有する。

一方のメイン搬送機構２５−１は、受け渡しユニット（ＴＲＳ１）上のウエハＷを反射防止膜ユニット（ＢＡＲＣ）、冷却ユニット（ＣＰＬ１）、塗布ユニット（ＣＯＴ）、受け渡しユニット（ＴＲＳ２）の順で搬送し、更に現像処理を終えて受け渡しユニット（ＴＲＳ５）に載置されたウエハＷを加熱ユニット（ＰＯＳＴ）、冷却ユニット（ＣＰＬ４）、受け渡しユニット（ＴＲＳ６）の順で搬送する役割を有する。また他方のメイン搬送機構２５−２は、レジストの塗布処理を終えて受け渡しユニット（ＴＲＳ２）に載置されたウエハＷを加熱ユニット（ＰＡＢ）、受け渡しユニット（ＴＲＳ３）に搬送し、更に露光を終え、インターフェイス部Ｂ３から搬出されて加熱ユニット（ＰＥＢ）内に載置されたウエハＷを冷却ユニット（ＣＰＬ３）、現像ユニット（ＤＥＶ）、受け渡しユニット（ＴＲＳ５）の順で搬送する役割を有する。

移載アーム３１（３１Ａ、３１Ｂ）は、受け渡しユニット（ＴＲＳ３）に載置された露光前のウエハＷを周縁露光装置（ＷＥＥ）、高精度温調ユニット（ＣＰＬ２）、露光装置Ｂ４に対する搬入ステージ３２に順次搬送すると共に、露光装置Ｂ４側の搬出ステージ３３に載置された露光後のウエハＷを受け渡しユニット（ＴＲＳ４）、加熱ユニット（ＰＥＢ）に搬送する役割を備えている。なお詳しくはこれらの移載工程を移載アーム３１Ａ、３１Ｂが分担して行っている。

上記のレジストパターン形成装置は、既述のように受け渡しアーム２３，メイン搬送機構２５（２５−１、２５−２）及び移載アーム３１（３１Ａ，３１Ｂ）の駆動制御やその他各処理ユニットの制御を行う制御部４を備えている。図７はこの制御部４の構成を示すものであり、実際にはＣＰＵ（中央処理ユニット）、プログラム及びメモリなどにより構成されるが、ここでは構成要素の一部をブロック化して説明するものとする。

図７中４０はバスであり、このバス４０に搬送レシピ作成部４１、搬送レシピ記憶部４２、搬送スケジュール作成部４３、搬送スケジュール記憶部４４、搬送制御部４５及び待機位置制御部４６が接続されている。更に制御部４には、コントローラ５１〜５４を介して夫々受け渡しアーム２３、メイン搬送機構２５−１、２５−２及び移載アーム３１が接続されている。

搬送レシピ作成部４１は、オペレータが各モジュールに対してウエハＷの搬送の順番を指定したときに、モジュールとウエハＷの搬送の順番とを対応付けた搬送レシピを作成し、搬送レシピ記憶部４２に格納する機能を有する。モジュールとは、ウエハＷが載置される部位であり、受け渡しユニットＴＲＳ１や所定の処理を行う処理ユニットである反射防止膜ユニットＢＡＲＣなどを指すものである。１枚のウエハＷに着目して塗布、現像装置内を流れる順序を見ると、カセットＣから始まって受け渡しステージＴＲＳ１、反射防止膜ユニットＢＡＲＣ……のように処理が行われる順番に各モジュール間を移動し、最後に例えば元のカセットＣに戻される。このようにウエハＷを流すにあたって、オペレータはウエハＷの種別に応じて最適な流し方つまりモジュールの順番を割り当てているのである。

搬送スケジュール作成部４３は、前記搬送レシピを参照して、搬送スケジュールを作成し、搬送スケジュール記憶部４４に記憶する機能を有する。搬送スケジュールとは、ウエハＷの順番と各モジュールとを対応付けて搬送サイクルを指定した搬送サイクルのデータを時系列に並べて作成されたものであり、例えば図８に示すように表される。Ａ１、Ａ２……、Ｂ１、Ｂ２……はウエハＷを表すものであり、Ａ１はロットＡの先頭のウエハ、Ａ２はロットＡの２番目のウエハ、Ｂ１はロットＢの２番目のウエハといった具合にどのロットの何番目のウエハであるかを示している。

そして塗布、現像装置の搬送系は、搬送サイクル（フェーズとも言われる）毎に仕事をこなすように構成されている。搬送サイクルとは、モジュール群の上流側からウエハＷを１枚づつ一つ下流側のモジュールに移動し、下流端のモジュールに至るまでの搬送動作を規定したものであり、モジュールとそのモジュールに置かれるウエハの番号とを規定したものである。下流端のモジュールとは、先頭のウエハＷが位置するモジュールである。例えば図８の搬送サイクル２を実行するとは、ウエハＡ１、Ａ２を夫々受け渡しユニットＴＲＳ１及び反射防止膜ユニットＢＡＲＣに位置させる搬送動作を実行することである。このような搬送サイクルが時系列に配列されたものが搬送スケジュールである。なお図８では便宜上１番目のモジュールを受け渡しユニットＴＲＳ１として記載してある。

搬送制御部４５は、搬送スケジュールを参照しながら搬送系、この例では受け渡しアーム２３、メイン搬送機構２５−１、２５−２及び移載アーム３１を制御するものである。

待機位置制御部４６は、受け渡しアーム２３、メイン搬送機構２５−１、２５−２及び移載アーム３１の一つ一つを基板搬送手段と呼ぶとすると、一の基板搬送手段が一の搬送サイクル中における受け持ちの仕事（搬送）を終了した後に、当該一の搬送サイクルが行われている間に搬送スケジュール参照して当該一の基板搬送手段が次の搬送サイクルの中で最初に搬送動作を行うことになるモジュールの前に移動するように制御する機能を有する。そしてこの制御規則において、一の基板搬送手段が次の搬送サイクルの中で最初に搬送動作を行うことになるモジュールとは、原則として当該一の基板搬送手段の受け持ち範囲であってかつウエハＷが存在するモジュールの中で最も上流側のモジュールということであるが、その受け持ちの範囲の中に互いに異なるロットのウエハＷが存在する場合には、先に塗布、現像装置内に搬入されたウエハＷが置かれているモジュールが対象になる。なおロットとは、例えばキャリアＣ毎のウエハＷを意味する。
以上において、搬送レシピ作成部４１、搬送スケジュール作成部４３、搬送制御部４５及び待機位置制御部４６は、プログラムからなるものである。そしてこれらプログラムは、後述の作用説明に記載した動作が実行されるようにステップ群が組まれており、記憶媒体例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）などに格納されていて、記憶媒体から制御部４であるコンピュータにインストールされる。なおこのプログラムが記憶された記憶媒体は、本発明であるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体に相当する。

次に本実施の形態の作用説明を行う。今、キャリア載置部Ｂ１に２つのキャリアＣが搬入され、一方のキャリアＣ内のウエハＷ群をロットＡとし、他方のキャリアＣ内のウエハ群をロットＢと呼ぶことにする。またロットＡは６枚のウエハを含み、ロットＢは４枚のウエハを含むものとする。概略的な説明をしておくと、搬送制御部４５は、図８に示す搬送スケジュールを参照し、搬送サイクルを１番から順次実行していく。先ず搬送サイクル１を参照し、受け渡しアーム２３によりキャリアＣからウエハＡ１を取り出して受け渡しユニットＴＲＳ１に搬送する。これで搬送サイクル１が終了する。次いで搬送サイクル２を参照し、メイン搬送機構２５−１の一のアームによりウエハＡ１を受け渡しユニットＴＲＳ１から取り出し、次いで反射防止膜ユニットＢＡＲＣの前に移動してここに移載し、その後受け渡しアーム２３により次のウエハＡ２をキャリアＣから取り出して受け渡しユニットＴＲＳ１に受け渡す。

次いで搬送サイクル３を参照し、メイン搬送機構２５−１の一のアームによりウエハＡ２を受け渡しユニットＴＲＳ１から取り出し、次いで反射防止膜ユニットＢＡＲＣの前に移動して他のアームによりここからウエハＡ１を取り出し、前記一のアームによりウエハＡ２を反射防止膜ユニットＢＡＲＣに移載する。そしてメイン搬送機構２５−１が冷却ユニットＣＰＬ１の前に移動し、前記他のアームを前進させてウエハＡ１を冷却ユニットＣＰＬ１内に搬入する。こうして各ウエハがモジュール間を流れていくことになる。図６にも模式的に示しているが、ウエハが受け渡しユニットＴＲＳ２に受け渡された後は、メイン搬送機構２５−２も搬送に加わることになる。また一般的な説明になるが、例えば同じロットにある２５枚のウエハの先頭が受け渡しユニットＴＲＳ５まで流れてくると、メイン搬送機構２５−１は塗布ユニットＣＯＴから受け渡しユニットＴＲＳ２への搬送が終了した後、同じ搬送サイクルの中で、メイン搬送機構２５−２及び移載アーム３１の搬送動作が終わるまで待機した後、受け渡しユニットＴＲＳ５から加熱ユニットＰＯＳＴへの搬送も行うことになる。

この実施の形態の特徴とするところは、このように搬送系として複数の基板搬送手段が設けられていて、搬送サイクル中の仕事が各基板搬送手段に分担されているシステムにおいて、搬送制御部４５の個所でも説明したが、一の搬送サイクル中にて一の基板搬送手段の仕事（搬送動作）が終了したときに、例えば他の基板搬送手段が搬送動作をしているときに搬送スケジュールを参照して次の搬送サイクルにおいて自己の搬送に係わる先頭のモジュールの前に待機し、こうすることで効率的な搬送を行おうとするものである。

この点について例を挙げながら説明を進めていく。今、図８に示す搬送サイクル７が実施されているものとする。このとき一方のメイン搬送機構２５−１は、図９のフローに従って動作し、ステップＳ１にて搬送指示を受けると、ステップＳ２により搬送動作を行う。メイン搬送機構２５−１が受け渡しユニットＴＲＳ１からウエハＡ６を反射防止膜ユニットＢＡＲＣに移し替えたとすると、まだ搬送動作は残っているのでステップＳ３では「ＮＯ」となり、ステップＳ１に戻り、残りの搬送動作を行う。この結果モジュール群の上流側から順番にウエハが一つ下流側のモジュールに移し替えられていく。

そして図１０に示すように一方のメイン搬送機構２５−１が受け渡しユニットＴＲＳ２にウエハＡ３を移載し終えると、この搬送動作は搬送サイクル７に割り当てられたメイン搬送機構２５−１の最後の搬送動作であるため、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、次の搬送サイクルである搬送サイクル８において最先のロットの末尾のウエハの搬送に係わるモジュール、即ち反射防止膜ユニットＢＡＲＣの前に移動して待機する。言い換えれば搬送が終了した搬送サイクル７のデータの中で最先のロットの末尾のウエハが置かれているモジュールの前に移動して待機することになる。
図１１はこの状態を示している。ここでモジュールの前に移動して待機するとは、モジュールの搬送口にアーム１０５〜１０７（図３参照）が対向し、アームを前進させればモジュールの搬送口内に進入できる体勢にある状態をいう。

一方搬送サイクル７においては、他方のメイン搬送機構２５−２によるウエハの移し替えが行われ、ウエハＡ１が受け渡しユニットＴＲＳ３に受け渡された時点で搬送サイクル７が終了する。次いで搬送サイクル８が開始され、一方のメイン搬送機構２５−１は、反射防止膜ユニットＢＡＲＣ内のウエハＡ６を取りに行くが、他方のメイン搬送機構２５−２により搬送が行われている間に当該反射防止膜ユニットＢＡＲＣの前に移動しているため、速やかに搬送動作を行うことができる。

次に搬送サイクル１６を例にとって説明すると、一方のメイン搬送機構２５−１の搬送動作は冷却ユニットＣＰＬ１からウエハＢ４を取り出す動作から始まって、図１２に示すようにウエハＢ２を受け渡しユニットＴＲＳ２に受け渡す動作で終了する。続いて他方のメイン搬送機構２５−２により搬送動作が続けられるが、この間に一方のメイン搬送機構２５−１は、次の搬送サイクルである搬送サイクル１７において最先のロットの末尾のウエハの搬送に係わるモジュールの前に移動して待機する。この場合にはロットＢよりもロットＡの方が装置内への搬入が早いので、最先のロットはロットＡになり、その末尾のウエハは図８に示されるようにウエハＡ１に相当する（搬送サイクル１７の終了時のようにウエハＡ１、Ａ２がメイン搬送機構２５−１のアクセス範囲にあれば、末尾のウエハはＡ２になる）。つまりこの場合には次の搬送サイクルにおいて最先のロットの末尾のウエハの搬送に係わるモジュールとは、受け渡しユニットＴＲＳ５であり、一方のメイン搬送機構２５−１は、図１３に示すように受け渡しユニットＴＲＳ５の前に移動して待機することになる。そして搬送サイクル１７が開始されると、ロットＡに相当するウエハが上流側から順次一つ後のモジュールに移し替えられ、一方のメイン搬送機構２５−１は、この搬送サイクル１７では自己の最初の搬送動作としてウエハＡ１を受け渡しユニットＴＲＳ５から取り出し、加熱ユニットＰＯＳＴに移し替える。なおロットＡのウエハ側から見るとこの移し替え動作はロットＡの最後の移し替え動作に相当する。次いで当該搬送サイクル１７中においてロットＢのウエハの移し替えが下流側のものから順に行われる。こうした一連の動作は、制御部４による動作、即ち既述のコンピュータプログラムにより実行されることになる。

以上の説明では一方のメイン搬送機構２５−１が次の搬送サイクルを先読みして移動待機する例を示しているが、他方のメイン搬送機構２５−２ついても全く同様であり、例えば搬送サイクル７内の受け持ちの搬送動作が終了すると、受け渡しユニットＴＲＳ２の前に移動して待機することになる。

上述の実施の形態では、メイン搬送機構２５−１に着目すれば、このメイン搬送機構２５−１が一の基板搬送手段に相当し、待機制御が行われることになり、またメイン搬送機構２５−２に着目すれば、このメイン搬送機構２５−２が一の基板搬送手段に相当し、待機制御が行われることになる。

なお図８の搬送スケジュールでは、各処理ユニットが１個であるとして記載してあるが、実際には図２、図４に示すように同種の処理ユニットが複数設けられている。その場合には、搬送サイクルの数がその台数分増えるだけであり、図８のように簡略化しても本発明の説明には何ら支障はない。

上述の実施の形態によれば、メイン搬送機構２５−１、２５−２が一の搬送サイクルにおいて自己の受け持つ搬送が終了した後、当該一の搬送サイクルが終了する前に、例えば片方のメイン搬送機構２５−１（２５−２）あるいは受け渡しアーム２３の搬送が行われている間に、搬送スケジュールを参照して、次の搬送サイクルにおいて自己の受け持つ搬送に係わる先頭のモジュールの前にて待機するようにしているため、各搬送サイクルが開始されたときに、アームを伸ばすだけでウエハの受け渡しを行うことができる。従ってメイン搬送機構２５−１、２５−２をイニシャル位置に置いてここからモジュールの前に移動させることに比べて搬送サイクルを速やかに実行することができ、このため高いスループットが得られる。

本発明は、塗布、現像装置に限定されるものではなく、例えば絶縁膜の前駆物質を溶解した薬液を基板に塗布するユニット、その後塗布液をゲル化するユニット、更にベーク処理するユニット、キュアを行うユニット、冷却を行うユニットなどを組み込んだ絶縁膜形成装置などに適用してもよい。なお基板としてはウエハに限らず液晶ディスプレイ用ガラス基板などのフラットパネルであってもよい。

本発明に係る基板処理装置を塗布、現像装置に適用した実施の形態を示す平面図である。 前記塗布、現像装置を示す斜視図である。 前記塗布、現像装置に用いられるメイン搬送機構を示す分解斜視図である。 前記塗布、現像装置における棚ユニットの構造を示す側面図である。 前記棚ユニットの一段をなす加熱ユニット（ＰＥＢ）の一例を示す平面図で及び縦断面図である。 前記塗布、現像装置内のウエハの搬送経路を示す平面図である。 前記塗布、現像装置の制御部の一例を示す構成図である。 前記制御部にて作成される搬送スケジュールの一例を示す説明図である。 前記メイン搬送機構の動作を示すフローチャートである。 搬送スケジュールにより決められた搬送サイクルにおけるメイン搬送機構の位置とウエハの位置とを対応付けて記載した説明図である。 搬送スケジュールにより決められた搬送サイクルにおけるメイン搬送機構の位置とウエハの位置とを対応付けて記載した説明図である。。 搬送スケジュールにより決められた搬送サイクルにおけるメイン搬送機構の位置とウエハの位置とを対応付けて記載した説明図である。。 搬送スケジュールにより決められた搬送サイクルにおけるメイン搬送機構の位置とウエハの位置とを対応付けて記載した説明図である。。 従来の塗布、現像装置を示す平面図である。

符号の説明

Ｗ 半導体ウエハ
Ｃ キャリア
Ｂ１ キャリア載置部
Ｂ２ 処理ブロック
Ｂ３ インターフェイス部
Ｂ４ 露光装置
２３ 受け渡しアーム
２５（２５−１、２５−２） メイン搬送機構
３１（３１Ａ，３１Ｂ） 移載アーム
Ｕ１〜Ｕ３、Ｕ６、Ｕ７ 棚ユニット
Ｕ４、Ｕ５ 液処理ユニット
ＴＲＳ１〜６ 受け渡しユニット
ＢＡＲＣ 反射防止膜ユニット
ＣＰＬ１〜４ 冷却ユニット
ＣＯＴ 塗布ユニット
ＰＡＢ 加熱ユニット
ＰＥＢ 加熱ユニット
ＰＯＳＴ 加熱ユニット
ＤＥＶ 現像ユニット
４ 制御部
４５ 搬送制御部
４６ 待機位置制御部

Claims (9)

1. 各々基板が載置されると共に搬送の順番が決められているモジュール群と、夫々が前記モジュール群のうちから所定の複数のモジュールを分担して受け持ち、その受け持ち範囲の複数のモジュールに対して基板を夫々搬送する複数の基板搬送手段と、を備え、
   複数の基板搬送手段により、モジュール群の各モジュールに置かれた基板を一つ順番が後のモジュールに移す動作を分担して行うことにより一の搬送サイクルを実行し、当該一の搬送サイクルを実行した後、次の搬送サイクルに移行し、各搬送サイクルを順次実行することにより後続の基板が先行の基板を追い越すことなく前記モジュール群のうち順番の小さいモジュールから順番の大きいモジュールに基板が順次搬送されて所定の処理が行われる基板処理装置において、
   各ロット毎に複数の基板に順番を割り当て、基板の順番と前記受け持ち範囲の各モジュールとを対応付けて搬送サイクルを指定した搬送サイクルのデータを時系列に並べて作成された搬送スケジュールを記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された前記搬送スケジュールを参照し、搬送サイクルのデータに書き込まれている基板をその基板に対応する受け持ち範囲のモジュールに搬送するように基板搬送手段を制御し、これにより搬送サイクルを実行する搬送制御部と、
   複数の基板搬送手段の一の基板搬送手段が一の搬送サイクルにおいて自己の受け持つ搬送が終了した後、他の基板搬送手段により当該一の搬送サイクルが実行されている間に、前記記憶部に記憶されている搬送スケジュールから次の搬送サイクルで自己の受け持ち範囲内で最先のロットの末尾の基板が置かれるモジュールを先読みし、前記先読みしたモジュールの前に当該一の基板搬送手段を位置させて待機させる待機位置制御部と、を備え、
   前記一の基板搬送手段及び他の基板搬送手段は、モジュール群の中の一のモジュールから基板を取り出し、次のモジュールの基板を受け取ってから当該次のモジュールに先の基板を受け渡すように構成されることを特徴とする基板処理装置。
2. 基板は、一の基板搬送手段による搬送の受け持ち範囲の複数のモジュールに順次搬送された後、他の基板搬送手段による搬送の受け持ち範囲の複数のモジュールに順次搬送され、その後再び一の基板搬送手段による搬送の受け持ち範囲の複数のモジュールに順次搬送されることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
   
3. 基板搬送手段は、搬送の受け持ち範囲の複数のモジュールに互いに異なるロットの基板が含まれているときには、搬送の受け持ち範囲のモジュールに先に搬入されたロットの基板から搬送を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置。
4. 基板に対して行われる処理は、レジストの塗布処理及び露光後の現像処理であり、モジュール群は、レジストを基板に塗布するためのモジュール、現像液を基板に塗布するためのモジュール、基板を加熱するためのモジュール及び基板を冷却するためのモジュールを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
5. 各々基板が載置されると共に搬送の順番が決められているモジュール群の中から、夫々が前記モジュール群のうちから所定の複数のモジュールを分担して受け持ち、その受け持ち範囲の複数のモジュールに対して基板を夫々搬送する複数の基板搬送手段を用い、各モジュールに置かれ、ロット毎に順番が決められている基板を前記基板搬送手段により一つ順番が後のモジュールに移す動作を分担して行うことにより一の搬送サイクルを実行し、当該一の搬送サイクルを実行した後、次の搬送サイクルに移行し、各搬送サイクルを順次実行することにより後続の基板が先行の基板を追い越すことなく前記モジュール群のうち順番の小さいモジュールから順番の大きいモジュールに基板が順次搬送されて所定の処理が行われ、
   基板搬送手段は、モジュール群の中の一のモジュールから基板を取り出し、次のモジュールの基板を受け取ってから当該次のモジュールに先の基板を受け渡すように構成された基板処理方法において、
   一の基板搬送手段により、自己の受け持つモジュールの間で基板を順番に搬送する工程と、
   次いで、前記一の基板搬送手段からモジュールを介して他の基板搬送手段に受け渡し、当該他の基板搬送手段により自己の受け持つモジュールの間で基板を搬送する工程と、
   前記一の基板搬送手段が一の搬送サイクルにおいて自己の受け持つ搬送が終了した後、他の基板搬送手段により当該一の搬送サイクルが実行されている間に、記憶部に記憶されている搬送スケジュールから次の搬送サイクルで自己の受け持ち範囲内で最先のロットの末尾の基板が置かれるモジュールを先読みし、前記先読みしたモジュールの前に前記一の基板搬送手段を移動させて待機させる工程と、を含むことを特徴とする基板処理方法。
6. 一の基板搬送手段により、基板を複数のモジュールに順次搬送する工程と、次いで他の基板搬送手段により、基板を複数のモジュールに順次搬送する工程と、その後再び一の基板搬送手段により、基板を複数のモジュールに順次搬送する工程と、を含むことを特徴とする請求項５記載の基板処理方法。
7. 基板に対して行われる処理は、レジストの塗布処理及び露光後の現像処理であり、モジュール群は、レジストを基板に塗布するためのモジュール、現像液を基板に塗布するためのモジュール、基板を加熱するためのモジュール及び基板を冷却するためのモジュールを含むことを特徴とする請求項５または６に記載の基板処理方法。
8. 請求項５ないし７のいずれか一項に記載した基板処理方法を実行するためのステップ群を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
9. 請求項８に記載されたコンピュータプログラムが格納されたことを特徴とする記憶媒体。

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