JP4770938B2 - 基板処理装置 - 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の処理を行う基板処理装置に関する。

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、基板に対してレジストパターンの形成が行なわれている。この技術は、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）などの基板に、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、現像処理を行な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。

このような処理は、一般にレジスト液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。この装置では、例えば図１５に示すように、多数枚のウエハ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内において、反射防止膜形成モジュール（図示せず）における反射防止膜の形成や、塗布モジュール１３におけるレジスト膜の形成が行われた後、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。

一方露光処理後のウエハは、再び処理ブロック１Ｂに戻されて現像モジュール１４にて現像処理が行われ、この後元のキャリア１０内に戻されるようになっている。前記反射防止膜やレジスト膜の形成処理の前後や現像処理の前後にはウエハの加熱処理や冷却処理が行われ、これら加熱処理を行う加熱モジュールや冷却処理を行う冷却モジュール等は、棚モジュール１５（１５ａ〜１５ｃ）に多段に配列されており、ウエハは処理ブロック１Ｂに設けられたメインアーム１６（１６Ａ，１６Ｂ）により、各モジュール同士の間で搬送されるようになっている。

通常処理のロット毎にキャリア１０が用意されており、一のキャリア１０から処理ブロック１Ｂに払い出されたウエハは、当該処理ブロック１Ｂ及び露光装置１Ｄにて所定の処理が行われた後、元のキャリア１０に収納される。この際、前記キャリアステージ１１には複数個例えば４個のキャリア１０が載置され、例えば前記受け渡しアーム１２はこれら全てのキャリア１０にアクセスできるように構成されている。そして処理ブロック１Ｂにウエハを払い出した後の空のキャリア１０は、キャリアステージ１１上でウエハが所定の処理を終了するまで待機し、前記キャリア１０内に処理が終了したウエハＷが戻されてから、処理済みのウエハを収納したキャリア１０が未処理のウエハを収納したキャリア１０と交換されるようになっている。

ところで当該塗布、現像装置に搬入されるキャリア１０は、予めキャリアステージ１１に搬入される順序が決められており、キャリア１０が搬入された順に、キャリア１０から受け渡しアーム１２によって処理ブロック１Ｂへのウエハの払い出しが行われて、当該処理ブロック１Ｂにて処理が行われ、処理後のウエハが元のキャリア１０に戻されるようにウエハの搬送が行われている。

しかしながら例えば評価テスト用基板、研究開発用基板、試作基板等、前記決められたキャリア１０の搬入順序を無視して、優先的に処理を行うという特急ロットが発生する場合がある。この場合には、特急ロットのウエハを収納したキャリア（以下「特急キャリア」という）を前記決められたキャリア１０の搬入順序に割り込んでキャリアステージ１１に搬入し、当該特急キャリアのウエハを受け渡しアーム１２により優先的に処理ブロックＢ１に払い出して処理が行われる。

この際キャリアステージ１１に当該特急キャリアを搬入するための載置部があれば当該載置部に直ちに特急キャリアを搬入し、当該キャリア内のウエハを処理部１Ｂに払い出して処理を行うことができるため問題はない。しかしながら、キャリアステージ１１の載置部が他のキャリア１０で埋まっている場合には、これらのキャリア１０のウエハに対して全ての処理が終了し、当該キャリア１０を未処理のキャリア１０と交換するタイミングまで待たなければ、特急キャリアについてはキャリアステージ１１に搬入することができない。このような場合には、特急キャリアのウエハの処理ブロック１Ｂへの払い出しが遅れてしまい、特急キャリアといえども処理開始を待機する時間が長くなってしまうという問題がある。

特開２００４-１９３５９７号公報

本発明は、このような事情の下になされたものであり、その目的は、他のロットに対して優先的に処理を行う特急ロットが発生した場合に、当該特急ロットの基板が処理の開始を待機する時間を短縮することができる技術を提供することにある。

このため本発明の基板処理装置は、複数枚の基板を収納するキャリアが載置されると共に、キャリア毎に用意される受け渡し用載置部を備え、当該受け渡し用載置部に載置されたキャリアから受け渡し手段により払い出された基板に対して処理を行った後、当該基板を前記受け渡し手段により前記受け渡し用載置部上の元のキャリアに戻す基板処理装置において、
前記キャリアを載置するために、前記受け渡し用載置部とは別個に設けられた複数の退避用載置部と、
外部から当該基板処理装置に対して前記キャリアを搬入するために、前記受け渡し用載置部とは別個に設けられた搬入用載置部と、
これら受け渡し用載置部及び退避用載置部並びに搬入用載置部の間で前記キャリアの移載を行うキャリア移載手段と、
通常時には前記搬入用載置部に搬入されたキャリアの搬入順序に従って、これらキャリアを直接又は退避用載置部を介して前記受け渡し用載置部に順次移載し、優先的に処理を行う特急ロットの基板を収納した特急キャリアが前記搬入用載置部に搬入されたときに、前記受け渡し用載置部の全てがキャリアにより占有されていれば、当該キャリアの一つを前記退避用載置部に移載し、これにより空いた受け渡し用載置部に前記特急キャリアを載置するようにキャリア移載手段を制御する手段と、
通常時には前記受け渡し用載置部に載置されたキャリアの搬入順序に従ってキャリアから基板を払い出し、前記特急キャリアが前記受け渡し用載置部に載置されたときには、当該特急キャリアの基板を他のキャリアよりも先に払い出すように前記受け渡し手段を制御する手段と、を備えたことを特徴とする。

前記キャリア移載手段を制御する手段は、前記特急キャリアが前記搬入用載置部に搬入されたときに前記受け渡し用載置部が空いていれば、直ちに当該特急キャリアを当該受け渡し用載置部に載置するように前記キャリア移載手段を制御するように構成されることが好ましい。

また前記キャリア移載手段を制御する手段は、前記受け渡し用載置部が複数個であり、前記特急キャリアが前記搬入出用載置部に搬入されたときに、これら前記受け渡し用載置部の全てがキャリアで占有され、これらキャリアの中に前記受け渡し手段により基板の払い出しが行われているキャリアがあれば、当該キャリア以外のキャリアを前記載置部に移載するように前記キャリア移載手段を制御するように構成されることが好ましい。

さらに前記受け渡し手段を制御する手段は、前記特急キャリアが前記受け渡し用載置部に搬入されたときに他のキャリアから基板の払い出しが行われていなければ、優先的に当該特急キャリアからの基板の払い出しを行い、前記特急キャリアが前記受け渡し用載置部に搬入されたときに他のキャリアから基板の払い出しが行われていれば、当該キャリアからの全ての基板の払い出しが終了した後、優先的に前記特急キャリアから基板の払い出しを行うように前記受け渡し手段を制御するように構成されることが好ましい。

さらにまた前記複数のキャリアを一時的に保管するための保管部を備え、前記退避用載置部はこの保管部に設けられた前記キャリアの載置部を兼用している構成としてもよい。さらにまた前記キャリアから受け渡し手段により払い出された基板に対して処理を行う処理部を備え、この処理部は、前記基板に対して塗布膜を形成すると共に露光後の基板に対する現像を行うために、基板に対して処理を行うか又は基板が載置される複数のモジュールと、これら複数のモジュールの間で基板の搬送を行う基板搬送手段と、を含むものであってもよい。

本発明によれば、他のロットに対して優先的に処理を行う特急ロットが発生した場合に、前記特急ロットの特急キャリアが搬入出用載置部に搬入されたときに、受け渡し用載置部の全てがキャリアで占有されていれば、当該キャリアを退避用載置部に移載し、これにより空いた受け渡し用載置部に前記特急キャリアを載置している。このため特急キャリアを僅かな待機時間で受け渡し用載置部に載置でき、特急キャリアの基板を受け渡し手段により速やかに払い出すことができるので、当該特急キャリアの基板が処理開始を待機する時間が短縮される。

本発明に係るレジストパターン形成装置の実施の形態を示す平面図である。 前記レジストパターン形成装置を示す斜視図である。 前記レジストパターン形成装置におけるキャリアブロックを示す斜視図である。 前記キャリアブロックをキャリア移載手段側から見た正面図である。 キャリアを示す正面図である。 前記レジストパターン形成装置における処理ブロック内のウエハＷの搬送経路を示す平面図である。 前記レジストパターン形成装置における制御部の一部を示す構成図である。 前記レジストパターン形成装置の作用を説明するための側面図である。 前記レジストパターン形成装置の作用を説明するための説明図である。 前記レジストパターン形成装置の作用を説明するためのフローチャートである。 前記レジストパターン形成装置の作用を説明するための工程図である。 前記レジストパターン形成装置の作用を説明するための工程図である。 前記レジストパターン形成装置の作用を説明するための工程図である。 前記レジストパターン形成装置の作用を説明するための工程図である。 従来の塗布、現像装置を示す平面図である。

以下本発明の基板処理装置を塗布、現像装置に適用した場合を例にして説明する。先ず前記塗布、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について、図面を参照しながら説明する。図１は、前記レジストパターン形成装置の一実施の形態の平面図を示し、図２は同概略斜視図である。図中Ｂ１は、基板例えばウエハ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ブロックであり、Ｂ２は前記ウエハＷに対して塗布、現像処理を行う処理ブロック、Ｂ３はインターフェイスブロック、Ｂ４は露光装置である。前記キャリアブロックＢ１は例えば図３に示すように、キャリアＣの受け渡し用載置部２１（２１１〜２１４）及び、退避用載置部２２（２２１〜２２８）が多段に設けられたキャリアステーション２と、このキャリアステーション２から見て前方の壁面に設けられる開閉部２３と、前記受け渡し用載置部２１に置かれたキャリアＣと後述する処理ブロックＢ２との間で前記ウエハＷの受け渡しを行うための受け渡し手段Ａ１と、が設けられている。前記キャリアブロックＢ１は例えば筐体２０によりその周囲を囲まれている。

前記キャリアステーション２は、例えば前記受け渡し用載置部２１（２１１〜２１４）が複数個設けられた載置ステージ２４と、この載置ステージ２４の上方側に設けられ、キャリアＣを一時的に保管する保管部をなすストッカ２５とを備えている。このストッカ２５は、複数段例えば２段に亘って設けられた棚部２６，２７を備えている。前記受け渡し用載置部２１は、キャリア毎に用意されると共に、前記受け渡し手段Ａ１によりアクセスされる載置部であり、前記載置ステージ２４上に図中Ｙ方向に複数個例えば４個並んで配列され、載置されるキャリアＣが固定されると共に、図中Ｘ方向にスライド自在に構成されており、キャリアＣに設けられた図示しないウエハ取り出し口を前記開閉部２３に接続できるようになっている。

この例においては、前記載置ステージ２４上の受け渡し用載置部２１１〜２１４の内、例えば２個の受け渡し用載置部２１１，２１２は、キャリアＣから処理ブロックＢ２へウエハＷを払い出すためのウエハ搬入部、残りの２個の受け渡し用載置部２１３，２１４が処理ブロックＢ２からキャリアＣ内にウエハＷを戻すためのウエハ搬出部として割り当てられている。そして前記受け渡し手段Ａ１は、これら４個の受け渡し用載置部２１１〜２１４に対してウエハＷの受け渡しを行うために、図中Ｙ方向に移動自在、進退自在及び鉛直軸周りに回転自在に構成されている。

また前記ストッカ２５には、キャリアＣ毎に用意され、キャリアＣをその上に載置して一時的に保管するための載置部が多数配列されている。この例では、ストッカ２５内の載置部が前記退避用載置部２２を兼用している。前記退避用載置部２２は、前記ストッカ２５内の例えば下段側の棚部２６に複数個例えば４個の退避用載置部２２１〜２２４が前記Ｙ方向に並んで配列されると共に、上段側の棚部２７に複数個例えば４個の退避用載置部２２５〜２２８が前記Ｙ方向に並んで配列されている。

ここで当該上段側の退避用載置部２２５〜２２８の内、例えば２個の退避用載置部２２５，２２６は、外部から当該レジストパターン形成装置にキャリアＣが搬入される搬入用載置部をなすキャリア搬入部として用いられ、残りの２個の退避用載置部２２７，２２８は、当該レジストパターン形成装置から外部へキャリアＣを搬出するときにキャリアＣが置かれるキャリア搬出部２２７，２２８として用いられる。またこれら退避用載置部２２１〜２２８は、その上にキャリアＣが載置され、固定されるように構成されている。

前記上段側の棚部２７の上方側には、図４に示すように図中Ｙ方向に伸びるレールＲが配設されており、このレールＲには、当該レジストパターン形成装置と外部の他の処理装置との間でキャリアＣを搬送する外部キャリア搬送手段２００が設けられている。この外部キャリア搬送手段２００は、キャリアＣを保持する把持部２０１を備えており、この把持部２０１はキャリアＣの側方を左右方向から挟むように支持するように構成されている。また外部キャリア搬送手段２００は、レールＲに沿って移動自在に構成されると共に、昇降手段２０２によって上段側の棚部２７のキャリア搬入部２２５，２２６に対してキャリアＣを載置したり、キャリア搬出部２２７，２２８からキャリアＣを受け取ったりするために昇降自在に構成されている。

さらにキャリアブロックＢ１は、図１〜図３に示すように、キャリアステーション２の受け渡し載置部２１１〜２１４及び退避用載置部２２１〜２２８の各部に対してキャリアＣの受け渡しを行うためのキャリア移載手段３を備えている。このキャリア移載手段３は、例えば第１のアーム３１、第２のアーム３２、保持アーム３３よりなる多関節アームであり、進退自在に構成されると共に、回転機構３４により鉛直軸まわりに回転自在に構成されている。

ここでキャリアＣの形状について説明すると、図２〜図５に示すように、当該キャリアＣの上面には支持部４１を介して板状の保持板４２が設けられている。そして前記保持アーム３３は、例えば図５に示すように、前記キャリアＣの保持板４２の周囲を囲み、キャリアＣを吊り下げた状態で支持するように構成されている。

このようなキャリア移載手段３は、昇降軸３５に沿って昇降自在に構成されると共に、当該昇降軸３５が例えばキャリアブロックＢ１の天井部において、図１中Ｙ方向に伸びるように設けられたガイドレール３６（図１参照）に沿って移動自在に構成され、こうしてキャリアステーション２の受け渡し用載置部２１１〜２１４及び退避用載置部２２１〜２２８の各々に対して、キャリアＣの移載を行うように構成されている。またキャリア移載手段３は、キャリアＣの移載作業を行わないときには退避領域３０にて待機するように構成されている。この退避領域３０は、例えば図１に示すように、キャリア移載手段３側からキャリアステーション２を見たときに、キャリアステーション２の左右方向のいずれか一方側に設定されている。

このような受け渡し用載置部２１１〜２１４及び上段の退避用載置部２２５〜２２８には、例えば図３に示すようにキャリアＣの載置位置を確認するための位置センサ２３１及び、キャリアＣの有無を確認するための有無センサ２３２が夫々設けられると共に、中段の退避用載置部２２１〜２２４には前記位置センサ２３１が設けられている。これら位置センサ２３１や有無センサ２３２としては、反射型光センサや、キャリアＣをこれら載置部２１１〜２１４、２２１〜２２８に載置したときに、当該キャリアＣの底部に当たってその位置や有無を検出するストライカーの動きを見るセンサ等が用いられる。

前記キャリアブロックＢ１の奥側には処理ブロックＢ２が接続されており、この処理ブロックＢ２には手前側から順に加熱・冷却系のモジュールを多段化した棚モジュールＵ１〜Ｕ３と、これら棚モジュールＵ１〜Ｕ３及び後述する液処理モジュールＵ４，Ｕ５の各モジュール間のウエハＷの受け渡しを行うメインアームＡ２，Ａ３とが交互に配列して設けられている。即ち、棚モジュールＵ１，Ｕ２，Ｕ３及びメインアームＡ２，Ａ３はキャリアブロック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いて、ウエハＷは処理ブロックＢ２内を一端側の棚モジュールＵ１から他端側の棚モジュールＵ３まで自由に移動できるようになっている。

前記棚モジュールＵ１〜Ｕ３は、液処理モジュールＵ４，Ｕ５にて行なわれる処理の前処理及び後処理を行うための各種モジュールを複数段例えば１０段に積層した構成とされており、受け渡しモジュールＴＲＳ、ウエハＷを所定温度に調整するための温調モジュールＣＰＬ、ウエハＷの加熱処理を行うための加熱モジュールＣＬＨ、レジスト液の塗布後にウエハＷの加熱処理を行うための加熱モジュールＣＰＨ、現像処理前にウエハＷを加熱処理する加熱モジュールＰＥＢ、現像処理後のウエハＷを加熱処理する加熱モジュールＰＯＳＴ等が含まれている。

また液処理モジュールＵ４，Ｕ５は、例えば図２に示すように、ウエハＷに対して反射防止膜形成用の薬液を塗布する反射防止膜形成モジュールＢＣＴ、ウエハＷにレジスト液を塗布する塗布モジュールＣＯＴ、ウエハＷに現像液を供給して現像処理する現像モジュールＤＥＶ等を複数段、例えば５段に積層して構成されている。

前記処理ブロックＢ２における棚モジュールＵ３の奥側には、インターフェイスブロックＢ３を介して露光装置Ｂ４が接続されている。このインターフェイスブロックＢ３は、処理ブロックＢ２と露光装置Ｂ４との間に前後に設けられる第１の搬送室５１及び第２の搬送室５２により構成されており、夫々に昇降自在及び鉛直軸周りに回転自在かつ進退自在な第１の搬送アーム５３及び第２の搬送アーム５４を備えている。さらにまた第１の搬送室５１には、例えば受け渡しモジュール等が上下に積層して設けられた棚モジュールＵ６が設けられている。

前記メインアームＡ（Ａ２，Ａ３）は、前記処理ブロックＢ２内の全てのモジュール（ウエハＷが置かれる場所）、例えば棚モジュールＵ１〜Ｕ３の各モジュール、液処理モジュールＵ４，Ｕ５の各モジュールとの間でウエハの受け渡しを行うように構成されている。このために進退自在、昇降自在、鉛直軸回りに回転自在、Ｙ方向に移動自在に構成されると共に、ウエハＷの裏面側周縁領域を支持するための２本の保持アームを備えており、これら保持アームが互いに独立して進退できるように構成されている。

このようなレジストパターン形成システムにおけるウエハＷの流れの一例について図６を参照して説明すると、キャリアブロックＢ１のウエハ搬入部２１１（２１２）に載置されたキャリアＣ内のウエハＷは、処理ブロックＢ２の棚モジュールＵ１の受け渡しモジュールＴＲＳに受け渡され、ここから温調モジュールＣＰＬ１→反射防止膜形成モジュールＢＣＴ→加熱モジュールＣＬＨ→温調モジュールＣＰＬ２→塗布モジュールＣＯＴ→加熱モジュールＣＰＨ→インターフェイスブロックＢ３→露光装置Ｂ４の経路で搬送されて、ここで露光処理が行われる。一方露光処理後のウエハＷは、処理ブロックＢ２に戻されて、加熱モジュールＰＥＢ→温調モジュールＣＰＬ３→現像モジュールＤＥＶ→加熱モジュールＰＯＳＴ→温調モジュールＣＰＬ４の経路で搬送され、ここからキャリアブロックＢ１のウエハ搬出部２１３（２１４）に載置された元のキャリアＣ内に戻される。

この際、メインアームＡ２，Ａ３は、処理ブロックＢ２内では、棚モジュールＵ１の受け渡しモジュールＴＲＳからウエハを受け取り、当該ウエハを温調モジュールＣＰＬ等を介して、既述の搬送経路に沿って、順次加熱モジュールＣＰＨまで搬送した後、露光処理後のウエハＷをインターフェイスブロックＢ３から受け取り、当該ウエハを加熱モジュールＰＥＢ等を介して、既述の搬送経路に沿って、順次温調モジュールＣＰＬ４まで搬送するように、各モジュールに置かれているウエハＷを、下流側のモジュールから上流側のモジュールに1枚ずつ移動する一連の操作（搬送サイクル）を行うように制御されている。

そして上述のレジストパターン形成装置は、各処理モジュールのレシピの管理や、ウエハＷの搬送フロー（搬送経路）のレシピの管理、各処理モジュールにおける処理や、外部キャリア搬送手段２００、キャリア移載手段３、受け渡し手段Ａ１、メインアームＡ２，Ａ３等の駆動制御を行うコンピュータからなる制御部６を備えている。この制御部６は、例えばコンピュータプログラムからなるプログラム格納部を有しており、このプログラム格納部には、レジストパターン形成装置全体の作用、つまりウエハＷに対して所定のレジストパターンを形成するための、各モジュールにおける処理やウエハＷの搬送等が実施されるようにステップ（命令）群を備えた例えばソフトウェアからなるプログラムが格納される。そして、これらプログラムが制御部６に読み出されることにより、制御部６によってレジストパターン形成装置全体の作用が制御される。なおこのプログラムは、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶媒体に収納された状態でプログラム格納部に格納される。

図７はこの制御部の構成を示すものであり、実際にはＣＰＵ（中央処理モジュール）、プログラム及びメモリなどにより構成されるが、本発明では、特急ロット発生時の当該特急ロットのウエハＷを収納したキャリアの搬送に特徴があるので、ここではそれに関連する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６０はバスであり、このバス６０にレシピ格納部６１、レシピ選択部６２、搬送スケジュール格納部６３、移載スケジュール格納部６４、特急ロット処理制御部６５、搬送制御部６６が接続されている。

レシピ格納部６１は、例えばウエハＷの搬送経路が記録されている搬送レシピや、ウエハＷに対して行う処理条件などが記録された複数のレシピが格納されている。搬送スケジュール格納部６３とは、前記搬送レシピに基づいて、ロット内の全てのウエハについてどのタイミングでどのモジュールに搬送するかといった内容のスケジュール、例えばウエハに順番を割り当て、ウエハの順番と各モジュールとを対応づけて搬送サイクルを指定した搬送サイクル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格納する手段である。

移載スケジュール格納部６４とは、キャリアステーション２におけるキャリアＣの移載スケジュールを格納する手段である。ここで前記受け渡し用載置部２１１〜２１４及び退避用載置部２２１〜２２８には夫々アドレスが付されており、キャリアＣにも夫々固有のＩＤが付されているので、この移載スケジュールにはキャリアＣと受け渡し退避用載置部２２１〜２１４及び退避用載置部２２１〜２２８とを時系列で対応づけ、どのタイミングでとのキャリアＣをどの載置部２１１〜２１４、２２１〜２２８に移載するかが時系列で記載されている。

特急ロット処理制御部６５とは、優先的に処理を行う特急ロットが発生したときに、当該特急ロットのウエハを最優先で処理するように、キャリア移載手段３や受け渡し手段Ａ１を制御する手段である。ここで特急ロットとは、先に前記キャリア搬入部２２５，２２６に搬入され、かつ前記処理ブロックＢ２へウエハが受け渡されていない先行キャリアよりも先に前記処理ブロックＢ２へウエハの受け渡しが行われるロットであり、この特急ロットのウエハを収納するキャリアを特急キャリアという。

このためキャリア移載手段３については、前記特急キャリアが前記キャリア搬部２２５，２２６に搬入されたときに、前記ウエハ搬入部２１１，２１２の全てがキャリアＣにより占有されていれば、当該キャリアの一つを前記退避用載置部２２に移載し、これにより空いたウエハ搬入部２１１，２１２に前記特急キャリアを載置するように制御される。

より具体的には、図８に示すように、
（１）キャリア搬入部２２５（２２６）に特急キャリアが載置されたときに、キャリアが載置されていないウエハ搬入部２１１，２１２があれば、直ちに特急キャリアを当該ウエハ搬入部２１１（２１２）に移載するように制御し、
（２）キャリア搬入部２２５（２２６）に特急キャリアが載置されたときに、ウエハ搬入部２１１，２１２の全てがキャリアにより占有されていれば、当該ウエハ搬入部２１１，２１２に載置されている一方のキャリアを退避用載置部２２に退避させ、特急キャリアを空いたウエハ搬入部２１１（２１２）に移載するように制御する。このとき当該実施の形態のように複数のウエハ搬入部２１１，２１２が全てがキャリアにより占有されている場合であって、そのうち一つのキャリアがウエハＷの払い出しを行っている場合には、ウエハＷの払い出しを行っていないキャリアを直ちに退避用載置部２２に退避させる。またウエハ搬入部が一つの場合であって、ここに載置されているキャリアがウエハＷの払い出しを行っている場合には、当該キャリアから全てのウエハＷの払い出しを行った後に、直ちに当該キャリアを退避用載置部２２に退避させるように制御を行う。

また受け渡し手段Ａ１については、前記特急キャリアが前記ウエハ搬入部２１１，２１２に載置されたときには、当該特急キャリアのウエハを他のキャリアＣよりも先に払い出すように制御される。より具体的には、図８に示すように、
（１）ウエハ搬入部２１１，２１２に特急キャリアが載置されたときに、受け渡し手段Ａ１が他のキャリアからのウエハの払い出しを行っていなければ、直ちに特急キャリアのウエハＷの払い出しを行なうように制御し、
（２）ウエハ搬入部２１１，２１２に特急キャリアが載置されたときに、受け渡し手段Ａ１が他のキャリアからのウエハの払い出しを行っていれば、このキャリアから全てのウエハＷの払い出しを行った後、優先的に特急キャリアからウエハを払い出すように制御を行う。

前記搬送制御部６６は、キャリア移載手段３や、受け渡し手段Ａ１、メインアームＡ２，Ａ３等を制御する手段であり、搬送スケジュールや移載スケジュールを参照して所定の搬送作業を実行するように構成されている。

続いて本実施の形態の作用説明を行う。先ず通常の処理について説明すると、基板であるウエハＷに対する処理を開始するのに先立ち、オペレータが処理を行うロットと、処理レシピと、搬送スケジュール及び移載スケジュールを選択する。これによりロットの処理順序が決定され、当該処理順序に沿ってキャリアＣからウエハＷが処理ブロックＢ２へ払い出され、制御部６は選択された搬送スケジュール及び移載スケジュールを参照しながら、各部に指示を出力し、決められた順序でウエハを処理ブロックＢ２に払い出し、処理を実行する。

この例では、例えばロットＬ１〜ロットＬ６について、ロットＬ１→ロットＬ２→ロットＬ３→ロットＬ４→ロットＬ５→ロットＬ６の順序で処理が行われることとする。ここでロット毎にキャリアが用意されているので、ロットの処理順序は、ロットに対応するキャリアがキャリア搬入部２２５，２２６に搬入される順序、及び前記キャリアがウエハ搬入部２１１，２１２に搬入される順序に夫々対応している。

従ってキャリアブロックＢ１では、先ず外部キャリア搬送手段２００により、ロットＬ１のキャリアＣ１から順に、ロットＬ２のキャリアＣ２→ロットＬ３のキャリアＣ３→ロットＬ４のキャリアＣ４→ロットＬ５のキャリアＣ５→ロットＬ６のキャリアＣ６の順序でキャリア搬入部２２５，２２６に順次搬入され、ここからキャリアＣ１〜Ｃ６はキャリア移載手段３により、例えば移載スケジュールに従ってウエハ搬入部２１１，２１２に直接又はストッカ２５内における他の退避用載置部２２を介して、前記キャリアＣ１から順に、キャリアＣ２→キャリアＣ３→キャリアＣ４→キャリアＣ５→キャリアＣ６の順序でウエハ搬入部２１１，２１２に順次移載される。

こうして先ずキャリアＣ１がウエハ搬入部２１１に移載され、蓋体が開かれた後、キャリアＣ１内のウエハＷ１が受け渡し手段Ａ１により受け取られて、処理ブロックＢ２に払い出される。続いてキャリア移載手段３により、次のキャリアＣ２が例えばウエハ搬入部２１２上に移載され、キャリアＣ２のウエハＷ２が処理ブロックＢ２に払い出される。こうしてキャリアＣ３→キャリアＣ４→キャリアＣ５→キャリアＣ６の順にキャリアＣがウエハ搬入部２１１，２１２のいずれかに移載され、受け渡し手段Ａ１により順次処理ブロックＢ２へと払い出されるが、この際ウエハＷが払い出されて空になったキャリアＣは、予め移載スケジュールにて決められた空いている退避用載置部２２に移載され、ウエハ搬入部２１１，２１２には次のキャリアが搬入される。

一方処理ブロックＢ２では、キャリアブロックＢ１から払い出された順に、つまりキャリアＣ１のウエハから順に前記搬送スケジュールに従って、メインアームＡ２，Ａ３により、所定のモジュールに搬送される。ここでメインアームＡ２，Ａ３では、既述のように２本以上の保持アームにより、下流側のモジュール内のウエハから順次一つ順番が後のモジュールに移し替えることにより、順番の小さいウエハが順番の大きいウエハよりも下流側のモジュールに位置する状態を形成し、これにより一つサイクル（搬送サイクル）を実行し、当該サイクルを終了した後、次のサイクルに移行し、各サイクルを順次実行することにより、既述の経路で順番にウエハが順次搬送されて所定の処理が行われるようになっている。

こうして処理が終了したキャリアＣ１のウエハは、ウエハ搬出部２１３，２１４に置かれた元のキャリアＣ１内に受け渡し手段Ａ１により戻される。ここでキャリアＣ１は、キャリアステーション２内においてキャリア移載手段３により、移載スケジュールに従ってウエハ搬入部２１１→退避用載置部２２→ウエハ搬出部２１３（２１４）の経路で移載されている。このようにキャリアＣ２〜Ｃ６のウエハＷについても、処理が終了した後、順次ウエハ搬出部２１３，２１４に移載された元のキャリアＣ２〜Ｃ６内に戻される。

続いて特急ロットが発生した場合について図９〜図１２を参照しながら説明する。なお図１１，図１２は、キャリアステーション２をキャリア移載手段３側から見た図である。この場合例えばオペレータが、当該レジストパターン形成装置を含む複数の装置の制御を行うホストコンピュータに特急ロットが発生した旨を指示し、ホストコンピュータでは、特急ロットの特急キャリアを当該レジストパターン形成装置に搬入する順序を決定し、このキャリアの搬入順序を当該レジストパターン形成装置の制御部６に出力する。例えば図９に示すように、キャリアＣ１→キャリアＣ２→キャリアＣ３→キャリアＣ４→キャリアＣ５→キャリアＣ６の順でキャリアが外部からキャリア搬入部２２５，２２６に搬入される場合において、キャリアＣ４とキャリアＣ５との間に特急キャリアＥが搬送される場合を例にして説明する。この場合キャリア搬入部２２５（２２６）に搬入されるキャリアの順序は、図９に示すようにＣ１→Ｃ２→Ｃ３→Ｃ４→Ｅ→Ｃ５→Ｃ６となる。

そして当該キャリア搬入部２２５（２２６）に特急キャリアＥが搬入される（ステップＳ１）と、キャリア移載手段３により、優先的に特急キャリアＥをウエハ搬入部２１１（２１２）に移載する（ステップＳ２）。つまり、図１１（ａ）に示すように、キャリアＣが載置されていないウエハ搬入部２１１があれば、当該ウエハ搬入部２１１に特急キャリアＥを移載する（図１１（ｂ）参照）。また図１２(a)に示すように、ウエハ搬入部２１１，２１２の全てがキャリアＣ１，Ｃ２により占有されていれば、当該キャリアＣ１，Ｃ２のいずれか一方を退避させ、空いたウエハ搬入部２１１，２１２に特急キャリアＥを移載する。この例では、一方のキャリアＣ１から受け渡し手段Ａ１によりウエハＷの払い出しを行っているので、図１２（ｂ）に示すように他方のキャリアＣ２を空いている退避用載置部２２３に退避させ、空いたウエハ搬入部２１２に特急キャリアＥを移載する（図１２（ｃ）参照）。

こうしてウエハ搬入部２１１（２１２）に特急キャリアＥが搬入されると、受け渡し手段Ａ１により特急キャリアＥからのウエハＷの払い出しを優先的に行う（ステップＳ３）。つまり特急キャリアＥがウエハ搬入部２１１（２１２）に載置されたときに、受け渡し手段Ａ１が他のキャリアＣからウエハＷの払い出しを行っていなければ、直ちに特急キャリアＥからウエハＷの払い出しを行い、特急キャリアＥがウエハ搬入部２１１（２１２）に載置されたときに、受け渡し手段Ａ１が他のキャリアＣからウエハＷの払い出しを行っていれば、当該キャリアからの全てのウエハＷの払い出し終了後、直ちに特急キャリアＥからウエハＷの払い出しを行なう。

こうして処理ブロックＢ２に払い出された特急キャリアＥのウエハＷは、処理ブロックＢ２に払い出された順序で所定の搬送経路に沿って各モジュール間を搬送されて、所定の処理が行われ（ステップＳ４）、処理後のウエハは元の特急キャリアＥ内に戻される（ステップＳ５）。こうして処理後のウエハＷを収納した特急キャリアＥはキャリア移載手段３により速やかにキャリア搬出部２２７（２２８）に移載され（ステップＳ６）、外部キャリア搬送手段２００により当該レジストパターン形成装置から搬出され（ステップＳ７）、次の工程に搬送される。

この例では、特急キャリアＥのウエハはキャリアＣ１の次に処理ブロックＢ１に払い出され、この特急キャリアＥの後には、例えば図９に示すように、キャリアＣ２→キャリアＣ３→キャリアＣ４→キャリアＣ５→キャリアＣ６の順序で処理ブロックＢ１にウエハが払い出されて処理が行われる。従ってこの例においては、特急キャリアＥのウエハは、先に前記キャリア搬入部２２５，２２６に搬入されたキャリアＣ２〜Ｃ４よりも優先的にウエハ搬入部２１１，２１２に移載され、特急キャリアＥ内のウエハは、これらキャリアＣ２〜Ｃ４内のウエハよりも優先的に前記処理ブロックＢ２へ払い出されて、処理が行われることになる。

この際、特急キャリアＥの全てのウエハが受け渡し手段Ａ１によって処理ブロックＢ２に払い出された後、図１１（ｃ）又は図１３（ａ）に示すように、次の処理順序のキャリアＣ２から処理ブロックＢ２へのウエハの払い出しを行うと共に、当該特急キャリアＥを退避用載置部２２４に移載する。こうして図１３（ａ）〜図１４（ｂ）に示すように、キャリアＣ３〜Ｃ６を順次ウエハ搬入部２１１，２１２に移載して、これらキャリアＣ３〜Ｃ６から処理ブロックＢ２へのウエハの払い出しを順次行なう。

この場合、処理ブロックＢ２におけるウエハＷの処理が終了するタイミングに合わせて、当該処理を行っているウエハＷに対応するキャリアをウエハ搬出部２１３，２１４に移載することも行われ、例えば図１３(b),（ｃ）に示すように、特急キャリアＥのウエハの処理終了のタイミングに合わせて、特急キャリアＥが退避用載置部２２４からウエハ搬出部２１４に移載される。そして処理済みのウエハが戻された特急キャリアＥは、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、キャリア搬出部２２７に移載され、ここから外部キャリア搬送手段２００により次工程へ搬送される。

このようなキャリア移載手段３及び受け渡し手段Ａ１の制御は、例えば特急ロットが発生した旨がホストコンピュータから当該塗布、現像装置の制御部６に出力され、特急キャリアＥがキャリア搬入部２２５，２２６に搬入される前に、前記移載スケジュールや、搬送スケジュールを書き換えることにより行なわれる。
つまり特急キャリアＥの搬入順序が分かっているので、特急キャリアＥが搬入される前の通常の処理の移載スケジュールや搬入スケジュールに基づいて、特急キャリアＥがキャリア搬入部２２５，２２６に搬入されるタイミングにおけるキャリアステーション２内におけるキャリアの載置状況を把握し、既述のように特急キャリアが優先的にウエハ搬入部２１１，２１２に搬入され、また一旦退避用載置部２２に退避した後、処理後の特急キャリアのウエハが戻るタイミングでウエハ搬入部２１１，２１２に移載されるように移載スケジュールを書き換えると共に、特急キャリア内のウエハが優先的に処理ブロックＢ２へ払い出されるように搬送スケジュールの書き換えが行われる。

そしてキャリア搬入部２２５，２２６に特急キャリアＥが搬入されると、書き換えられた移載スケジュール及び搬送スケジュールに従って、キャリア移載手段３及び受け渡し手段Ａ１、メインアームＡ２，Ａ３により、キャリアの移載作業及びウエハの搬送が行われる。

また移載スケジュールを書き換える代わりに、前記受け渡し用載置部２１及び退避用載置部２２に付されたアドレスと、これらに設けられたキャリアＣの有無センサ２３２からの情報と、キャリアＣに付されたＩＤとに基づいて、ウエハ搬入部２１１，２１２にキャリアＣが有るか否か、どの退避用載置部２２が空いているかを判断し、特急キャリア及びキャリアＣの移載を行うようにしてもよい。

このような実施の形態によれば、キャリアステーション２にキャリアＣを一時的に保管するストッカ２５を設け、ここにキャリアＣの載置部を多数配列し、この載置部をキャリアＣを退避させる退避用載置部２２として兼用しているので、ストッカ２５の利用価値が向上する。つまり他のロットに対して優先的に処理を行う特急ロットが発生した場合に、前記特急ロットの特急キャリアＥがキャリアブロックＢ１のキャリア搬入部２２５，２２６に搬入されたときに、ウエハ搬入部２１１，２１２の全てがキャリアで占有されていれば、当該キャリアを退避用載置部２２に移載し、これにより空いたウエハ搬入部２１１，２１２に前記特急キャリアＥを載置することができる。このため特急キャリアＥを僅かな待機時間でウエハ搬入部２１１，２１２に移載でき、特急キャリアＥのウエハを処理ブロックＢ２に速やかに受け渡すことができるので、当該特急キャリアＥのウエハが処理の開始を待機する時間を短縮することができる。

さらに特急キャリアＥが発生した場合にも、ウエハの払い出しが終了した特急キャリアＥやキャリアＣ１〜Ｃ６を退避用載置部２２に移載することにより、特急キャリアＥや他のキャリアＣ１〜Ｃ６を順次ウエハ搬入部２１１，２１２に移載し、ウエハの払い出しを順次行っているので、処理ブロックＢ２へ速やかにウエハＷを供給でき、スループットの低下を抑えることができる。

さらにまた特急キャリアＥは、ウエハの払い出しが終了した後、退避用載置部２２に移載され、処理後のウエハＷが当該特急キャリアＥに戻されるタイミングで再びウエハ搬出部２１３，２１４に移載されるので、処理後のウエハＷを速やかに特急キャリアＥに回収される。またこの処理済みウエハを収納した特急キャリアＥは速やかにキャリア搬出部２２６，２２７に移載されるため、外部キャリア搬送手段２００によりスムーズに次工程に搬送される。

本発明は半導体ウエハのみならず液晶ディスプレイ用のガラス基板（ＬＣＤ基板）といった基板を処理するレジストパターン形成装置にも適用できる。またキャリア移載手段３の形状は上述の構成に限らない。さらにキャリアを一時的に保管する保管部（ストッカ）の構成も上述の例には限らず、受け渡しステージ２４の下方側にキャリア用の載置部を設けるようにしてもよいし、受け渡しステージ２４と対向するようにキャリア用の載置部を設けるようにしてもよい。またこの保管部の載置部に対しては、未処理のウエハＷを収納したキャリアＣや処理済みのウエハＷを収納したキャリア、空のキャリア等が一時的に保管され、必ずしも全ての載置部を退避用載置部として用いる必要はない。

さらにまた受け渡し用載置部は、キャリアブロックＢ１から処理ブロックＢ２へウエハＷを払い出すときに用いられる載置部と、処理ブロックＢ２からキャリアブロックＢ１へウエハＷを戻すときに用いられる載置部とを兼用させるようにしてもよいし、受け渡し手段Ａ１によりアクセスする受け渡し用載置部の個数は適宜選択される。

さらにまた本発明の基板処理装置は、縦型熱処理装置や他数枚のウエハをバッチ処理するタイプの洗浄装置にも適用できる。

Ｗ 半導体ウエハ
Ｃ キャリア
Ｂ１ キャリアブロック
Ｂ２ 処理ブロック
Ｂ３ インターフェイスブロック
Ｂ４ 露光装置
Ａ１ 受け渡し手段
Ａ２，Ａ３ メインアーム
２１（２１１〜２１４） 受け渡し用載置部
２２（２２１〜２２８） 退避用載置部
３ キャリア移載手段
６ 制御部
６３ 搬送スケジュール格納部
６４ 移載スケジュール格納部
６５ 特急ロット処理制御部

Claims (6)

1. 複数枚の基板を収納するキャリアが載置されると共に、キャリア毎に用意される受け渡し用載置部を備え、当該受け渡し用載置部に載置されたキャリアから受け渡し手段により払い出された基板に対して処理を行った後、当該基板を前記受け渡し手段により前記受け渡し用載置部上の元のキャリアに戻す基板処理装置において、
   前記キャリアを載置するために、前記受け渡し用載置部とは別個に設けられた複数の退避用載置部と、
   外部から当該基板処理装置に対して前記キャリアを搬入するために、前記受け渡し用載置部とは別個に設けられた搬入用載置部と、
   これら受け渡し用載置部及び退避用載置部並びに搬入用載置部の間で前記キャリアの移載を行うキャリア移載手段と、
   通常時には前記搬入用載置部に搬入されたキャリアの搬入順序に従って、これらキャリアを直接又は退避用載置部を介して前記受け渡し用載置部に順次移載し、優先的に処理を行う特急ロットの基板を収納した特急キャリアが前記搬入用載置部に搬入されたときに、前記受け渡し用載置部の全てがキャリアにより占有されていれば、当該キャリアの一つを前記退避用載置部に移載し、これにより空いた受け渡し用載置部に前記特急キャリアを載置するようにキャリア移載手段を制御する手段と、
   通常時には前記受け渡し用載置部に載置されたキャリアの搬入順序に従ってキャリアから基板を払い出し、前記特急キャリアが前記受け渡し用載置部に載置されたときには、当該特急キャリアの基板を他のキャリアよりも先に払い出すように前記受け渡し手段を制御する手段と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
2. 前記キャリア移載手段を制御する手段は、前記特急キャリアが前記搬入用載置部に搬入されたときに前記受け渡し用載置部が空いていれば、直ちに当該特急キャリアを当該受け渡し用載置部に載置するように前記キャリア移載手段を制御することを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記キャリア移載手段を制御する手段は、前記受け渡し用載置部が複数個であり、前記特急キャリアが前記搬入出用載置部に搬入されたときに、これら前記受け渡し用載置部の全てがキャリアで占有され、これらキャリアの中に前記受け渡し手段により基板の払い出しが行われているキャリアがあれば、当該キャリア以外のキャリアを前記載置部に移載するように前記キャリア移載手段を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の基板処理装置。
4. 前記受け渡し手段を制御する手段は、前記特急キャリアが前記受け渡し用載置部に搬入されたときに他のキャリアから基板の払い出しが行われていなければ、優先的に当該特急キャリアからの基板の払い出しを行い、前記特急キャリアが前記受け渡し用載置部に搬入されたときに他のキャリアから基板の払い出しが行われていれば、当該キャリアから全ての基板の払い出しが終了した後、優先的に前記特急キャリアから基板の払い出しを行うように前記受け渡し手段を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の基板処理装置。
5. 前記複数のキャリアを一時的に保管するための保管部を備え、前記退避用載置部はこの保管部に設けられた前記キャリアの載置部を兼用していることを特徴とする請求項1ないし４のいずれか一つに記載の基板処理装置。
6. 前記キャリアから受け渡し手段により払い出された基板に対して処理を行う処理ブロックを備え、
   この処理ブロックは、前記基板に対して塗布膜を形成すると共に露光後の基板に対する現像を行うために、基板に対して処理を行うか又は基板が載置される複数のモジュールと、これら複数のモジュールの間で基板の搬送を行う基板搬送手段と、を含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の基板処理装置。

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