JP4716362B2 - 基板処理システム及び基板処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば半導体ウエハやＬＣＤ基板（液晶ディスプレイ用ガラス基板）等の基板に対してレジスト液の塗布処理や、露光後の現像処理等を行う基板処理システム及び基板処理方法に関する。

半導体デバイスやＬＣＤ基板の製造プロセスにおいては、被処理体である基板に所定の膜を成膜した後、処理液であるフォトレジスト（以下、レジストと呼ぶ）を塗布してレジスト膜を形成し、回路パターンに対応してレジスト膜を露光し、これを現像処理するという、いわゆるフォトリソグラフィ技術により回路パターンを形成する。このフォトリソグラフィ技術では、基板は、主な工程として、洗浄処理→脱水ベーク→アドヒージョン（疎水化）処理→レジスト塗布→プリベーク→露光→現像前ベーク→現像→ポストベークという一連の処理を経てレジスト層に所定の回路パターンを形成する。

このような処理は、一般にレジストの塗布や現像を行う塗布現像装置に、露光装置を接続したレジストパターン形成装置を用いて行われる。このような装置としては、例えば特許文献１に示す装置が提案されており、この装置では、図１０に示すように、多数枚のウエハＷを収納したキャリア１０がキャリアブロック１Ａのキャリアステージ１１に搬入され、キャリア１０内のウエハＷは受け渡しアーム１２により処理ブロック１Ｂに受け渡される。そして、処理ブロック１Ｂ内の塗布ユニット１３Ａに搬送されて、レジスト液が塗布され、次いで、インターフェイスブロック１Ｃを介して露光装置１Ｄに搬送される。

露光処理後のウエハＷは、再び処理ブロック１Ｂに戻されて現像ユニット１３Ｂにおいて現像処理が行われ、元のキャリア１０内に戻されるようになっている。図中、棚ユニット１４（１４ａ〜１４ｃ）は、塗布ユニット１３Ａや現像ユニット１３Ｂの処理の前後にウエハＷに対して所定の加熱処理や冷却処理を行うための加熱ユニット及び冷却ユニットや、受け渡しステージ等を備えている。ここでウエハＷは、処理ブロックＢに設けられた２つの搬送手段１５Ａ、１５Ｂにより、塗布ユニット１３Ａと現像ユニット１３と棚ユニット１４Ａ〜１４Ｃの各部等の、処理ブロック１Ｂ内においてウエハＷが置かれるモジュール間を搬送される。

ところで、ウエハＷは前述した処理を施されるにあたり、予め各々がどのタイミングでどの処理ユニットに搬送されるかを定めた搬送スケジュールに従って搬送される。この搬送スケジュールは、例えば、２つの搬送手段１５Ａ、１５ＢによりウエハＷを露光処理前の処理を行うユニットに順次搬送した後、インターフェイスブロック１Ｃに受け渡し、次いで露光処理されたウエハＷをインターフェイスブロック１Ｃから受け取り、露光処理後の処理を行うユニットに順次搬送するように作成されている。こうして搬送手段１５Ａ，１５Ｂが処理ブロック１Ｂ内を１周することにより１つの搬送サイクルを実行し、１つの搬送サイクル毎にキャリア１０から払い出された新たなウエハＷを処理ブロック１Ｂ内に搬送するようになっている。
特開２００４−１９３５９７号公報

前記搬送スケジュールにおいては、処理が施される複数のウエハＷの各々について、搬送されるユニットの順番が予め取り決められている。しかしながら、同一ユニット内または複数のユニットに亘り、同じ処理を行うことのできる同構造のモジュールが複数搭載される場合に、実際にどのモジュールからどのモジュールに搬送するのかについては通常、固定割り当てされていない。例えば、塗布ユニット１３Ａから棚ユニット１４ａ〜１４ｃへのウエハＷの搬送に関し、塗布処理や熱処理を行うモジュールがそれぞれ複数個搭載されている場合、それら塗布処理と熱処理のモジュール間における搬送の具体的な割り当ては通常行われない。何故ならば、スループットを向上するために、塗布モジュールでの処理を終えたウエハＷは、複数の熱処理モジュールのうち、空いているモジュールから順次搬入されるというフレキシブルな割り当てがなされるからである。

しかしながら、このようなフレキシブルな割り当て方法によれば、例えば熱処理後において、塗布処理が原因とされる不良箇所（膜厚異常等）がウエハに見つかった場合、そのウエハがどの塗布モジュールから搬送されたものなのかを特定するのが困難であった。即ち、不具合を有する搬送元のモジュールを特定するのが困難であるという技術的課題があった。また、そのようなフレキシブルなウエハ搬送を行うと、搬送アームの移動距離が長くなる場合もあり、ウエハの処理枚数が大量である場合には、搬送作業が効率的ではなくなり、逆にスループットが低下するという課題もあった。

本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、複数の基板に対し複数の工程に亘り枚葉式に処理を行うと共に、連続する処理工程において、夫々の処理を行うモジュールを複数具備する基板処理システムにおいて、基板に不良箇所が生じた際に、その原因となる不具合を有する処理装置を容易に特定でき、且つ、基板の処理枚数が大量である場合にスループットの低下を抑制することのできる基板処理システム及び基板処理方法を提供することを目的とする。

前記した課題を解決するために、本発明に係る基板処理システムは、複数の基板に対し複数の工程に亘り枚葉式に処理を行うと共に、連続する処理工程において、夫々の処理を行うモジュールを複数具備する基板処理システムであって、搬送元のモジュールから搬送先のモジュールに前記基板を搬送する基板搬送手段と、空いている搬送先のモジュールから優先的に搬送するように割り当てるフレキシブルモードと、一つまたは複数の搬送元のモジュールに対応する一つまたは複数の搬送先のモジュールが予め固定的に割り当てられた固定割当モードとのいずれかによって、搬送元と搬送先のモジュール割り当て方法を取り決めて基板を搬送する搬送モードを有し、前記搬送モードのいずれかに基づき前記基板搬送手段を制御する制御手段と、を備え、前記フレキシブルモードに基づく基板の処理工程中において、不具合を有するモジュールが生じた際には、前記制御手段によって、前記基板搬送手段の搬送モードが、前記フレキシブルモードから前記固定割当モードに切り替えられることに特徴を有する。

尚、少なくとも前記搬送モードの一つは、一つまたは複数の搬送元のモジュールに対応する一つまたは複数の搬送先のモジュールが、所定の条件の下に予め固定的に割り当てられたモードであることが望ましく、前記所定の条件の一つは、搬送元のモジュールからの搬送距離がより短いモジュールであることが好ましい。
また、他の搬送モードの一つは、空いている搬送先のモジュールから優先的に搬送するように割り当てるモードであることが好ましい。

また、前記した課題を解決するために、本発明に係る基板処理方法は、複数の基板に対し複数の工程に亘り枚葉式に処理を行うと共に、連続する処理工程において、夫々の処理を行うモジュールを複数具備する基板処理システムにおいて実行される基板処理方法であって、空いている搬送先のモジュールから優先的に搬送するように割り当てるフレキシブルモードと、一つまたは複数の搬送元のモジュールに対応する一つまたは複数の搬送先のモジュールが予め固定的に割り当てられた固定割当モードとのいずれかによって、搬送元と搬送先のモジュール割り当て方法を取り決めて基板を搬送するステップと、前記フレキシブルモードに基づく基板の処理工程中において、不具合を有するモジュールが生じた際には、前記制御手段によって、前記基板搬送手段の搬送モードが前記フレキシブルモードから前記固定割当モードに切り替えられるステップと、切り換えた固定割当モードに基づいて基板を搬送させるステップと、を実行することに特徴を有する。

尚、少なくとも前記搬送モードの一つは、一つまたは複数の搬送元のモジュールに対応する一つまたは複数の搬送先のモジュールが、所定の条件の下に予め固定的に割り当てられたモードであることが望ましく、前記所定の条件の一つは、搬送元のモジュールからの搬送距離がより短いモジュールであることが好ましい。
また、他の搬送モードの一つは、空いている搬送先のモジュールから優先的に搬送するように割り当てるモードであることが好ましい。

このようにすることにより、例えば、基本の搬送モードとして、空いている搬送先のモジュールから優先的に搬送するように割り当てるフレキシブルモードを実行している際に、搬送元のいずれかのモジュールに不具合が生じた場合、搬送元と搬送先を予め固定的に割り当てた搬送モードに切り換えることにより、不具合を有する搬送元のモジュールを容易に特定することができる。また、その場合、その不具合を有するモジュールを稼動停止とし、フレキシブルモードに戻すことにより、複数の基板に対する処理を継続することができる。
また、基本の搬送モードとして、フレキシブルモードを実行している際に、処理する基板枚数が多い場合には、搬送元と搬送先とを予め固定的に割り当てた搬送モードに切り換えることにより各基板の搬送経路を短い経路に固定することができ、スループット低下を抑制することができる。

本発明によれば、複数の基板に対し複数の工程に亘り枚葉式に処理を行うと共に、連続する処理工程において、夫々の処理を行うモジュールを複数具備する基板処理システムにおいて、基板に不良箇所が生じた際に、その原因となる不具合を有する処理装置を容易に特定でき、且つ、基板の処理枚数が大量である場合にスループットの低下を抑制することのできる基板処理システム及び基板処理方法を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１乃至図３は本発明の基板処理システム及び基板処理方法が適用されるレジストパターン形成装置の全体構成を示す図であり、図１はＣＯＴ層処理部の平面図、図２は概略斜視図、図３は概略側面図である。
このレジストパターン形成装置１００は、図２に示すように基板であるウエハＷが複数枚密閉収納されたキャリア２０を搬入出するためのキャリアブロックＳ１と、複数個例えば５個の単位ブロックＢ１〜Ｂ５を縦に配列して構成された処理ブロックＳ２と、インターフェイスブロックＳ３と、露光装置Ｓ４とを備えている。

前記キャリアブロックＳ１には、前記キャリア２０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２０からウエハＷを取り出すための搬送手段としてのトランスファーアームＣとが設けられている。このトランスファーアームＣは、後述する処理ブロックＳ２の受け渡しステージＴＲＳ１、２、３等との間でウエハＷの受け渡しを行うように、進退自在、昇降自在、鉛直軸回りに回転自在、キャリア２０の配列方向に移動自在に構成されている。

キャリアブロックＳ１の奥側には、筐体２４にて周囲を囲まれる処理ブロックＳ２が接続されている。処理ブロックＳ２は、この例では、図２、図３に示すように下段側の２段が現像処理を行うための第１及び第２の単位ブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１，Ｂ２となっている。そして、塗布膜形成用の単位ブロックとして、レジスト膜の上層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うための第３の単位ブロック（ＴＣＴ層）Ｂ３、レジスト液の塗布処理を行うための第４の単位ブロック（ＣＯＴ層）Ｂ４、レジスト膜の下層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うための第５の単位ブロック（ＢＣＴ層）Ｂ５が割り当てられている。

さらに、処理ブロックＳ２の第１〜第５の単位ブロックＢ１〜Ｂ５の構成について説明する。これら単位ブロックＢ１〜Ｂ５は、ウエハＷに対して薬液を塗布するための液処理ユニットと、前記液処理ユニットにおいて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種の加熱・冷却系の処理ユニットと、前記液処理ユニットと加熱・冷却系の処理ユニットとの間でウエハＷの受け渡しを行うための専用の基板搬送手段であるメインアームＡ１〜Ａ５を備えている。

これら単位ブロックＢ１〜Ｂ５は、この例では略同様のレイアウトで構成されているので、図１に示すＣＯＴ層Ｂ４を例にして説明する。このＣＯＴ層Ｂ４の略中央には、図中Ｙ軸方向に、キャリアブロックＳ１とインターフェイスブロックＳ３とをつなぐためのウエハＷの搬送領域Ｒ１が形成されている。
この搬送領域Ｒ１のキャリアブロックＳ１側から見た両側には、手前側（キャリアブロックＳ１側）から奥側に向かって右側に、前記液処理ユニットとして、レジストの塗布処理を行うための複数個（例えば３個）の塗布モジュールを備えた塗布ユニット３１が設けられ、塗布ユニット３１の奥側には、退避用の第１の基板収容部をなす収容ユニット４Ｄが設けられている。この収容ユニット４Ｄは、この単位ブロックＢ４におけるウエハＷの収容枚数に応じた枚数のウエハＷを収容するための多数の載置ステージを備えている。

また、ＣＯＴ層Ｂ４の手前側から奥側に向かって左側には、順に加熱・冷却系のユニットを多段化した５個の棚ユニットＵ１〜Ｕ５が設けられており、塗布ユニット３１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、例えば２段に積層した構成とされている。こうして前記搬送領域Ｒ１は区画されており、例えばこの区画された搬送領域Ｒ１に洗浄エアを噴出させて排気することにより、当該領域内のパーティクルの浮遊を抑制するようになされている。

前述した前処理及び後処理を行うための各種ユニットの中には、例えば図４の斜視図に示すように、レジストの塗布前にウエハＷを所定の温度に調整するための冷却ユニット（ＣＯＬ４）、レジストの塗布後にウエハＷ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（ＣＨＰ４）、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）等が含まれている。
また、冷却ユニット（ＣＯＬ４）や加熱ユニット（ＣＨＰ４）等の各モジュールは、夫々処理容器５１内に収納されており、棚ユニットＵ１〜Ｕ５は、前記処理容器５１が２段に積層されて構成され、各処理容器５１の搬送領域Ｒ１に臨む面にはウエハ搬出入口５２が形成されている。

尚、ＣＯＴ層以外の棚ユニットのモジュール構成は、例えば図５に示すようになされている。図５は、棚ユニットＵ１〜Ｕ５を搬送領域Ｒ１側から見た図である。図示するように、ＴＣＴ層Ｂ３はＣＯＴ層Ｂ４と同様の構成とされ、ＢＣＴ層Ｂ５においても略ＣＯＴ層と同様の構成とされている。また、ＤＥＶ層Ｂ１、Ｂ２においては、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（ＰＥＢ１、ＰＥＢ２）や、この加熱ユニット（ＰＥＢ１、ＰＥＢ２）における処理の後にウエハＷを所定温度に調整するための冷却ユニット（ＣＯＬ１、ＣＯＬ２）、さらに、現像処理後のウエハＷに対し水分を飛ばすために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（ＰＯＳＴ１、ＰＯＳＴ２）を備えている。

ここで加熱ユニット（ＣＨＰ３〜５、ＰＯＳＴ１，２、ＰＥＢ１，２）としては、例えば図１に示すように、加熱プレート５３と、搬送アームを兼用する冷却プレート５４とを備えている。即ち、加熱処理と冷却処理を１つのモジュールにて行うことができ、例えばＣＯＴ層Ｂ４では冷却プレート５４は、メインアームＡ４と加熱プレート５３との間のウエハＷの受け渡しを行うように構成されている。また、冷却ユニット（ＣＯＬ１〜５）としては、例えば水冷方式の冷却プレートを備えた構成の装置が用いられる。

尚、図５に示した構成はこれら処理ユニットのレイアウトの一例を示すものであって、このレイアウトは便宜上のものであり、処理ユニットは加熱ユニット（ＣＨＰ、ＰＥＢ、ＰＯＳＴ）、冷却ユニット（ＣＯＬ）、周辺露光装置（ＷＥＥ）に限らなくてもよい。例えば、塗布膜形成用の単位ブロックＢ３〜Ｂ５のいずれかにレジスト液とウエハＷとの密着性を向上するためのＨＭＤＳ雰囲気中でガス処理を行う疎水化処理ユニット（ＡＤＨ）を設けるようにしてもよいし、他の処理ユニットを設けるようにしてもよい。実際の装置では各処理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、ＣＯＴ層において、前記搬送領域Ｒ１には前記したようにメインアームＡ４が設けられている。このメインアームＡ４は、当該ＣＯＴ層Ｂ４内の全てのモジュール（ウエハＷが置かれる場所）、例えば棚ユニットＵ１〜Ｕ５の各処理ユニット、塗布ユニット３１、収容ユニット４Ｄ、後述する棚ユニットＵ５と棚ユニットＵ６の各部との間でウエハの受け渡しを行うように構成されており、このために進退自在、昇降自在、鉛直軸回りに回転自在、Ｙ軸方向に移動自在に構成されている。

具体的には、図４に示すようにメインアームＡ４は、ウエハＷの裏面側周縁領域を支持するための２本のアーム１０１、１０２を備えており、これらアーム１０１、１０２は基台１０３に沿って互いに独立して進退自在に構成されている。
また、この基台１０３は、回転機構１０４により鉛直軸回りに回転自在に構成されると共に、移動機構１０５により、棚ユニットＵ１〜Ｕ５を支持する台部１０６の搬送領域に臨む面に取り付けられたＹ軸レール１０７に沿って、Ｙ軸方向に移動自在、かつ昇降レール１０８に沿って昇降自在に構成されている。こうしてアーム１０１、１０２は、進退自在、Ｙ軸方向に移動自在、昇降自在、鉛直軸回りに回転自在に構成され、棚ユニットＵ１〜Ｕ７の各受け渡しステージＴＲＳ１〜ＴＲＳ１０、液処理ユニット、収容ユニット４との間でウエハＷの受け渡しを行うことができるようになっている。

また、搬送領域Ｒ１のキャリアブロックＳ１と隣接する領域は、第１のウエハ受け渡し領域Ｒ２となっていて、この領域Ｒ２には、図１及び図３に示すように、トランスファーアームＣとメインアームＡ４がアクセスできる位置に棚ユニットＵ６が設けられると共に、図１に示すように、この棚ユニットＵ６に対してウエハＷの受け渡しを行うための第１の受け渡しアームＤ１を備えている。

前記棚ユニットＵ６は、図３に示すように、各単位ブロックＢ１〜Ｂ５のメインアームＡ１〜Ａ５との間でウエハＷの受け渡しを行うように、この例では各単位ブロックＢ１〜Ｂ５に、１個以上例えば２個の第１の受け渡しステージＴＲＳ１〜ＴＲＳ５を備えている。また、第１の受け渡しアームＤ１は、各第１の受け渡しステージＴＲＳ１〜ＴＲＳ５に対してウエハＷの受け渡しを行うことができるように、進退自在及び昇降自在に構成されている。

また、前記第１及び第２の単位ブロックＢ１、Ｂ２の第１の受け渡しステージＴＲＳ１〜ＴＲＳ２は、この例ではトランスファーアームＣとの間でウエハＷの受け渡しが行われるように構成されている。さらにこの例では、第２の単位ブロックＢ２は、例えば２個の受け渡しステージＴＲＳ−Ｆを備えており、この受け渡しステージＴＲＳ−Ｆは第１の単位ブロックＢ１に設けるようにしてもよいし、この受け渡しステージＴＲＳ−Ｆを別個に設けずに、トランスファーアームＣからウエハＷを処理ブロックＳ２に搬入する際に、受け渡しステージＴＲＳ１，２を用いて行うようにしてもよい。

さらに、搬送領域Ｒ１のインターフェイスブロックＳ３と隣接する領域は、第２のウエハ受け渡し領域Ｒ３となっていて、この領域Ｒ３には、図１及び図３に示すように、メインアームＡ４がアクセスできる位置に棚ユニットＵ７が設けられると共に、図１に示すように、この棚ユニットＵ７に対してウエハＷの受け渡しを行うための第２の受け渡しアームＤ２を備えている。

前記棚ユニットＵ７は、図３に示すように、各単位ブロックＢ１〜Ｂ５のメインアームＡ１〜Ａ５との間でウエハＷの受け渡しを行うように、この例では各単位ブロックＢ１〜Ｂ５は、１個以上例えば２個の第２の受け渡しステージＴＲＳ６〜ＴＲＳ１０を備えており、第２の受け渡しアームＤ２は、各受け渡しステージＴＲＳ６〜ＴＲＳ１０に対してウエハＷの受け渡しができるように、進退自在及び昇降自在に構成されている。

このように、本実施の形態では、５段に積層された各単位ブロックＢ１〜Ｂ５の間で、前述の第１の受け渡しアームＤ１と第２の受け渡しアームＤ２とにより、それぞれ第１の受け渡しステージＴＲＳ１〜ＴＲＳ５とＴＲＳ−Ｆ、第２の受け渡しステージＴＲＳ６〜ＴＲＳ１０を介して、自由にウエハＷの受け渡しを行うことができるように構成されている。

また、図１及び図２に示すように、処理ブロックＳ２における棚ユニットＵ７の奥側には、インターフェイスブロックＳ３を介して露光装置Ｓ４が接続されている。インターフェイスブロックＳ３には、処理ブロックＳ２の棚ユニットＵ７と露光装置Ｓ４とに対してウエハＷの受け渡しを行うためのインターフェイスアームＢを備えている。このインターフェイスアームＢは、処理ブロックＳ２と露光装置Ｓ４との間に介在するウエハＷの搬送手段をなすものであり、この例では、図３に示すように第１〜第４の単位ブロックＢ１〜Ｂ４の受け渡しステージＴＲＳ６〜９に対してウエハＷの受け渡しを行うように、進退自在、昇降自在、鉛直軸回りに回転自在に構成されている。また、このインターフェイスアームＢは、全ての単位ブロックＢ１〜Ｂ５の第２の受け渡しステージＴＲＳ６〜ＴＲＳ１０に対してウエハＷの受け渡しを行うように構成してもよい。

続いて、このレジストパターン形成装置１００において枚葉式に処理されるウエハＷの流れについて、レジスト膜の上下に夫々反射防止膜を形成する場合を例にして説明する。先ず、外部からキャリア２０がキャリアブロックＳ１に搬入され、トランスファーアームＣによりこのキャリア２０内からウエハＷが取り出される。ウエハＷは、トランスファーアームＣから、棚ユニットＵ６の第１の受け渡しステージＴＲＳ−Ｆに受け渡され、次いで、第１の受け渡しアームＤ１によりＢＣＴ層Ｂ５にウエハＷを受け渡すために、棚ユニットＵ６の第１の受け渡しステージＴＲＳ５を介してＢＣＴ層Ｂ５のメインアームＡ５に受け渡される。そしてＢＣＴ層Ｂ５では、メインアームＡ５により、冷却ユニット（ＣＯＬ５）→第１の反射防止膜形成ユニット（図示せず）→加熱ユニット（ＣＨＰ５）→棚ユニットＵ７の受け渡しステージＴＲＳ１０の順で搬送されて、第１の反射防止膜が形成される。

次に第２の受け渡しステージＴＲＳ１０のウエハＷは第２の受け渡しアームＤ２により、ＣＯＴ層Ｂ４にウエハＷを受け渡すために棚ユニットＵ７の第２の受け渡しステージＴＲＳ９に搬送され、次いで当該ＣＯＴ層Ｂ４のメインアームＡ４に受け渡される。そして、ＣＯＴ層Ｂ４では、メインアームＡ４により、冷却ユニットＣＯＬ４→塗布ユニット３１→加熱ユニットＣＨＰ４→棚ユニットＵ５の第１の受け渡しステージＴＲＳ４の順序で搬送されて、第１の反射防止膜の上層にレジスト膜が形成される。

次いで、第１の受け渡しステージＴＲＳ４のウエハＷは、第１の受け渡しアームＤ１により、ＴＣＴ層Ｂ３にウエハＷを受け渡すために第１の受け渡しステージＴＲＳ３に搬送され、当該ＴＣＴ層ＢのメインアームＡ３に受け渡される。そして、ＴＣＴ層Ｂ３では、メインアームＡ３により、冷却ユニット（ＣＯＬ３）→第２の反射防止膜形成ユニット（図示せず）→加熱ユニット（ＣＨＰ３）→周辺露光装置（ＷＥＥ）→棚ユニットＵ７の第２の受け渡しステージＴＲＳ８の順序で搬送されて、レジスト膜の上層に第２の反射防止膜が形成される。続いて第２の受け渡しステージＴＲＳ８のウエハＷはインターフェイスアームＢにより露光装置Ｓ４に搬送され、ここで所定の露光処理が行われる。

露光処理後のウエハＷは、インターフェイスアームＢにより、ＤＥＶ層Ｂ１（ＤＥＶ層Ｂ２）にウエハＷを受け渡すために、棚ユニットＵ７の第２の受け渡しステージＴＲＳ６（ＴＲＳ７）に搬送され、このステージＴＲＳ６（ＴＲＳ７）上のウエハＷは、ＤＥＶ層Ｂ１（ＤＥＶ層Ｂ２）のメインアームＡ１（メインアームＡ２）に受け取られ、当該ＤＥＶ層Ｂ１（Ｂ２）にて、先ず加熱ユニット（ＰＥＢ１（ＰＥＢ２））→冷却ユニット（ＣＯＬ１（ＣＯＬ２））→現像ユニット（図示せず）→加熱ユニット（ＰＯＳＴ１（ＰＯＳＴ２））の順序で搬送され、所定の現像処理が行われる。こうして現像処理が行われたウエハＷは、トランスファーアームＣにウエハＷを受け渡すために、棚ユニットＵ６の受け渡しステージＴＲＳ１（ＴＲＳ２）に搬送され、トランスファーアームＣにより、キャリアブロックＳ１に載置されている元のキャリア２０に戻される。

続いて、このレジストパターン形成装置１００における搬送制御について説明する。図１に示すように、このレジストパターン形成装置１００が具備する搬送アーム（基板搬送手段）、即ち、例えば第１の受け渡しアームＤ１、第２の受け渡しアームＤ２、メインアームＡ４、トランスファーアームＣ、インターフェイスアームＢ等の動作は、コンピュータからなる制御部６（制御手段）により制御されるよう構成されている。

制御部６においては、図６のブロック図に示すように、その記憶手段６Ａの中に、例えば搬送スケジュールメインプログラム６１と、固定割当情報６２とが記録されている。ここで、搬送スケジュールメインプログラム６１とは、レジストパターン形成装置１００が具備する搬送アームの制御を行い、ウエハ搬送を実施させるためのプログラムであって、どのような処理の順番で搬送を行うかは、外部から入力される搬送レシピによって決定される。

さらに、この搬送スケジュールメインプログラム６１は、搬送元と搬送先のモジュール割り当て方法の基本モードとして、フレキシブルモードを採用する。フレキシブルモードとは、連続する処理工程において、夫々の工程処理を行うモジュールを複数具備する場合に、搬送元のモジュールでの処理が終了したウエハＷを、搬送先における空いたモジュールに優先的に搬送する搬送モードである。即ち、このモードによれば、搬送の待機時間が縮小されるため、ウエハの処理枚数が大量ではない場合にはスループット向上を期待することができる。

また、固定割当情報６２は、外部から入力される前記搬送レシピ情報と、各モジュールの配置情報から作成される情報であって、搬送元のモジュールに対応する搬送先のモジュールが、所定の条件の下に予め固定的に割り当てられた情報である。
具体的には、塗布モジュールから加熱モジュールへの搬送において、塗布モジュールが３台、加熱モジュールが６台であるとすれば、前記の固定割当情報６２の中で予め、各塗布モジュールに対して例えば２台の加熱モジュールが固定的に割り当てられる。割り当ての条件としては、好ましくは搬送距離がより短くなる対応付けで割り当てがなされる。この結果、各塗布モジュールからは、割り当てられた２台の加熱モジュールのうちいずれかにウエハＷが搬送されることになる。
尚、この例では１台の塗布モジュールに対して２台の加熱モジュールが割り当てられるが、搬送元と搬送先の夫々のモジュール数に応じて、夫々対応するモジュール数の比率が決定される。

また、この固定割当情報６２は、搬送スケジュールが固定割当モードになされたときに使用される。即ち、固定割当モードとは、各ウエハＷについて、一つまたは複数の搬送元モジュールに対応する一つまたは複数の搬送先モジュールが、所定の条件の下に予め固定的に割り当てられた搬送モードである。
この固定割当モードの実行の際には、例えば外部からモード切り換え命令が制御部６に入力されることにより、固定割当情報６２が搬送スケジュールメインプログラム６１とリンクし、フレキシブルモードに換えて実行される。

ここで、さらに具体的な搬送元と搬送先のモジュール割り当て例について説明する。本実施の形態において、ＣＯＴ層Ｂ４では、塗布ユニット３１は例えば３台の塗布モジュールを有し、棚ユニットＵ１〜Ｕ５は６台の加熱ユニット（加熱モジュール）ＣＨＰ４を有している。そして、塗布ユニット３１のいずれかのモジュールでの塗布処理が施されたウエハＷは、メインアームＡ４により、いずれかの加熱ユニットＣＨＰ４のモジュールに搬送される。その場合の搬送元と搬送先のモジュール割り当てを例に、図７乃至図９に基づき説明する。図７は、搬送モードの選択動作を示すフロー図、図８は、フレキシブルモードでの搬送元と搬送先のモジュール割り当て例、図９は、固定割当モードでの搬送元と搬送先のモジュール割り当て例である。

尚、ここで塗布ユニット３１は、図８、図９に示すように、３台の塗布処理モジュールＳＰ１〜ＳＰ３を搭載するものとし、加熱ユニットＣＨＰ４は６台の加熱処理モジュールＣＨＰ４Ａ〜ＣＨＰ４Ｆを搭載するものとする。また、処理するウエハ枚数は２１枚であって、図８、図９においてウエハＷには、便宜上、塗布ユニット３１に搬送された順に番号を付している。

先ず、制御部６は、各ウエハＷについての処理工程の順番等が決められた搬送レシピ情報を読み込み（図７のステップＳ１）、さらに、モジュール配置情報を読み込む（図７のステップＳ２）。モジュール配置情報とは、各モジュールがどの位置に設けられているかを示した情報であって、この例では、塗布ユニット３１の塗布モジュールＳＰ１〜ＳＰ３の夫々の配置情報、及び、加熱ユニットＣＨＰ４Ａ〜ＣＨＰ４Ｆの夫々の配置情報である。

そして、制御部６は、ステップＳ１、Ｓ２で読み込んだ情報に基づいて、固定割当情報６２を作成する（図７のステップＳ３）。この固定割当情報６２とは、前記したように、搬送元の塗布モジュールＳＰ１〜ＳＰ３と搬送先の加熱ユニット（加熱モジュール）ＣＨＰ４Ａ〜ＣＨＰ４Ｆとの対応を予め固定的に割り当てた情報である。

次いで、制御部６は、ステップＳ１で読み込んだ搬送レシピに基づいて搬送スケジュールメインプログラム６１を実行し、基本モードであるフレキシブルモードによりウエハＷの搬送を開始させる（図７のステップＳ４）。このフレキシブルモードが実行された場合には、例えば図８に示すように、塗布ユニット３１のモジュールＳＰ１〜ＳＰ３において、塗布処理が施された順に熱処理ユニットＣＨＰ４へのウエハＷの搬送が行われるが、その際、ＣＨＰ４Ａ〜ＣＨＰ４Ｆのうち稼動していないモジュールであって、より搬送のための移動経路が短いモジュールに優先的に搬送が行われる。

そして、搬送スケジュールメインプログラム６１の実行中において、搬送スケジュールのモード切り換え命令が入力されると（図７のステップＳ５）、プログラムは搬送スケジュールをフレキシブルモードから固定割当モードに切り換えて、基板搬送を継続して実行させる（図７のステップＳ６）。この固定割当モードが、前記の固定割当情報６２に基づき実行された場合には、例えば図９に示すように、ＳＰ１で処理されたウエハＷはＣＨＰ４ＡまたはＣＨＰ４Ｂへ、ＳＰ２で処理されたウエハはＣＨＰ４ＣまたはＣＨＰ４Ｄへ、ＳＰ３で処理されたウエハはＣＨＰ４ＥまたはＣＨＰ４Ｆへ必ず搬送が行われる。
一方、ステップＳ５において、モード切り換え命令が入力されず全てのウエハ搬送が終了すると（図７のステップＳ７）、搬送作業を終了させる。

尚、前記ステップＳ５における搬送スケジュールのモード切り換え命令は、例えば、塗布処理が原因となるウエハ上の不良箇所（膜厚異常等）が検出された場合、その事象をトリガーとして入力される。これは、その不具合の原因を有する塗布モジュールを容易に特定するためである。即ち、フレキシブルモードでは、加熱処理されたウエハＷが、ＳＰ１〜ＳＰ３のどの塗布モジュールから搬送されたのか特定するのが困難であるが、固定割当モードに切り替えることによってウエハＷの搬送経路が固定されるため、不良品発生の原因となった塗布モジュールを容易に特定することができる。

また、ステップＳ７において全てのウエハ搬送が終了しない間は、再びモード切り換え命令を入力してフレキシブルモードに戻すことも可能である。即ち、固定割当モードにより不具合を有する塗布モジュールが特定できれば、そのモジュールのみ稼動停止とし、それ以外の塗布モジュールを使用することにより、フレキシブルモードで処理を継続することができる。
また、フレキシブルモードにおいて、処理する基板の数が大量である場合には、基板によっては搬送経路が長くなり、逆にスループットが低下する虞があるが、固定割当モードに切り換えることにより各基板の搬送経路を短い経路で固定することができ、スループット低下を抑制することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、空いたモジュールであって搬送経路の短いモジュールに優先的に搬送するフレキシブルモードと、搬送元のモジュールに対応する搬送先のモジュールを予め固定的に割り当てた固定割当モードとを、切り換え可能に構成することにより、モジュールに不具合が生じた際には、固定割当モードにより、そのモジュールを容易に特定でき、さらにフレキシブルモードに切り換えて処理を継続することができる。
また、フレキシブルモードにおいて、処理するウエハの数が大量である場合には、固定割当モードに切り換えることにより搬送経路を短い経路で固定し、スループット低下を抑制することができる。

尚、前記実施の形態においては、基本モードをフレキシブルモードとして説明したが、基本モードを固定割当モードとしてもよい。
また、前記実施の形態では、塗布モジュール３１と加熱ユニットＣＨＰ４との間の搬送スケジュールを例に説明したが、本発明の基板処理方法はその例に限らず、その他の処理モジュール間の搬送スケジュールにも適用することができる。
また、前記実施の形態においては、被処理基板として半導体ウエハを例としたが、本発明における基板は、半導体ウエハに限らず、ＬＣＤ基板、ＣＤ基板、ガラス基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。

本発明は、半導体ウエハ等の基板を処理するレジストパターン形成装置等に適用でき、半導体製造業界、電子デバイス製造業界等において好適に用いることができる。

図１は本発明の基板処理システム及び基板処理方法が適用されるレジストパターン形成装置の平面図である。 図２は本発明の基板処理システム及び基板処理方法が適用されるレジストパターン形成装置の概略斜視図である。 図３は本発明の基板処理システム及び基板処理方法が適用されるレジストパターン形成装置の概略側面図である。 図４は、図１乃至図３のレジストパターン形成装置が備えるＣＯＴ層の棚ユニットの構成と塗布ユニットとの配置関係を示す図である。 図５は、棚ユニットのモジュール構成を模式的に示す図である。 図６は、制御部の記憶手段の構成例を示すブロック図である。 図７は、搬送モードの選択動作を示すフロー図である。 図８は、フレキシブルモードでの搬送元と搬送先のモジュール割り当て例である。 図９は、固定割当モードでの搬送元と搬送先のモジュール割り当て例である。 図１０は、従来のレジストパターン形成装置の全体構成を示す平面図である。

符号の説明

４Ｄ 収容ユニット
６ 制御部（制御手段）
２０ キャリア
２１ 載置台
２２ 開閉部
２４ 筐体
３１ 塗布ユニット
５１ 処理容器
５２ ウエハ搬出入口
５３ 加熱プレート
５４ 冷却プレート
１００ レジストパターン形成装置（基板処理装置）
１０１ アーム
１０２ アーム
１０３ 基台
１０４ 回転機構
１０５ 移動機構
１０６ 台部
１０７ Ｙ軸レール
１０８ 昇降レール
Ａ１〜Ａ４ メインアーム（基板搬送手段）
Ｂ インターフェイスアーム（基板搬送手段）
Ｃ トランスファーアーム（基板搬送手段）
Ｄ１ 第１の受け渡しアーム（基板搬送手段）
Ｄ２ 第２の受け渡しアーム（基板搬送手段）
Ｕ１〜Ｕ７ 棚ユニット
Ｒ１〜Ｒ３ 搬送領域
Ｂ１〜Ｂ５ 単位ブロック
Ｓ１ キャリアブロック
Ｓ２ 処理ブロック
Ｓ３ インターフェイスブロック
Ｓ４ 露光装置
Ｗ ウエハ（基板）

Claims (10)

1. 複数の基板に対し複数の工程に亘り枚葉式に処理を行うと共に、連続する処理工程において、夫々の処理を行うモジュールを複数具備する基板処理システムであって、
   搬送元のモジュールから搬送先のモジュールに前記基板を搬送する基板搬送手段と、
   空いている搬送先のモジュールから優先的に搬送するように割り当てるフレキシブルモードと、一つまたは複数の搬送元のモジュールに対応する一つまたは複数の搬送先のモジュールが予め固定的に割り当てられた固定割当モードとのいずれかによって、搬送元と搬送先のモジュール割り当て方法を取り決めて基板を搬送する搬送モードを有し、前記搬送モードのいずれかに基づき前記基板搬送手段を制御する制御手段とを備え、
   前記フレキシブルモードに基づく基板の処理工程中において、不具合を有するモジュールが生じた際には、前記制御手段によって、前記基板搬送手段の搬送モードが、前記フレキシブルモードから前記固定割当モードに切り替えられることを特徴とする基板処理システム。
2. 前記制御手段は、
   前記フレキシブルモードから前記固定割当モードへの切り換え命令を受け取ると、前記固定割当モードに切り替えた搬送モードに基づいて、基板を搬送するように前記基板搬送手段を制御し、
   前記固定割当モードから前記フレキシブルモードへの切り換え命令を受け取ると、前記フレキシブルモードに切り替えた搬送モードに基づいて、基板を搬送するように前記基板搬送手段を制御することを特徴とする請求項１記載の基板処理システム。
3. 前記固定割当モードは、搬送元のモジュールからの搬送距離がより短くなる搬送先のモジュールが割り当てられ、あるいは基板を搬送するために入力された搬送レシピの情報と内部に配置される各モジュールの配置情報とにおいて作成される固定割当情報に基づいて搬送先のモジュールが割り当てられることを特徴とする請求項１または請求項２記載の基板処理システム。
4. 前記フレキシブルモードから固定割当モードへの切り替えは、基板に不良個所が検出されて入力される信号が、前記制御手段に対して入力されることによってなされることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板処理システム。
5. 前記固定割当モードにより不具合を有するモジュールが特定できた場合には、前記制御手段によって、前記基板搬送手段の搬送モードが前記固定割当モードからフレキシブルモードに切り替えられ、不具合を有するモジュール以外のモジュールに基板を搬送し、処理が継続されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の基板処理システム。
6. 複数の基板に対し複数の工程に亘り枚葉式に処理を行うと共に、連続する処理工程において、夫々の処理を行うモジュールを複数具備する基板処理システムにおいて実行される基板処理方法であって、
   空いている搬送先のモジュールから優先的に搬送するように割り当てるフレキシブルモードと、一つまたは複数の搬送元のモジュールに対応する一つまたは複数の搬送先のモジュールが予め固定的に割り当てられた固定割当モードとのいずれかによって、搬送元と搬送先のモジュール割り当て方法を取り決めて基板を搬送するステップと、
   前記フレキシブルモードに基づく基板の処理工程中において、不具合を有するモジュールが生じた際には、前記制御手段によって、前記基板搬送手段の搬送モードが前記フレキシブルモードから前記固定割当モードに切り替えられるステップと、
   切り換えた固定割当モードに基づいて基板を搬送させるステップと、
   を実行することを特徴とする基板処理方法。
7. 前記基板を搬送するステップにおいて、
   前記フレキシブルモードから前記固定割当モードへの切り換え命令を受け取ると、前記固定割当モードに切り替えた搬送モードに基づいて、前記基板搬送手段が基板を搬送し、
   前記固定割当モードから前記フレキシブルモードへの切り換え命令を受け取ると、前記フレキシブルモードに切り替えた搬送モードに基づいて、前記基板搬送手段が基板を搬送することを特徴とする請求項６記載の基板処理方法。
8. 前記固定割当モードが、搬送元のモジュールからの搬送距離がより短くなる搬送先のモジュールが割り当てられる固定割当モード、あるいは基板を搬送するために入力された搬送レシピの情報と内部に配置される各モジュールの配置情報とにおいて作成される固定割当情報に基づいて搬送先のモジュールが割り当てられる固定割当モードであることを特徴とする請求項６または請求項７記載の基板処理方法。
9. 前記フレキシブルモードから固定割当モードに切り替えられるステップは、基板に不良個所が検出されて入力される信号が、前記制御手段に対して入力されることによってなされることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の基板処理方法。
10. 前記固定割当モードにより不具合を有するモジュールが特定できた場合には、前記制御手段によって、前記基板搬送手段の搬送モードが前記固定割当モードからフレキシブルモードに切り替えられ、不具合を有するモジュール以外のモジュールに基板を搬送し、処理が継続されることを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の基板処理方法。

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