JPH0484410A - レジスト処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、塗布・露光装置に関する。

（従来の技術） 例えば、半導体製造工程におけるフォトリソグラフィ工
程では、半導体ウェハに対して例えばスピンコード方式
によりレジストを塗布し、レジスト塗布後に溶媒をレジ
スト膜から蒸発させる等のためにベークし、その後に半
導体ウェハを素子毎にステップ駆動しながら露光を行な
っている。

ここで、半導体ウェハをベークした後であって露光工程
を開始する前に、またはベーク工程の終了直後に、半導
体ウェハをクーリングする必要がある。この理由は、温
度が高いまま半導体ウエノ＼を露光しようとすると、露
光装置での焦点合わせが困難となり、歩留りが低下する
からである。

また、インターフェース装置内の搬送ロボットと正しく
受は渡しを行なうためには、受は渡し部において半導体
ウェハの位置決め、特にセンタリングを行なう必要があ
る。

上記の要求により、従来よりベーク後に半導体ウェハを
クーリングする機構と、センタリングを行なう機構とが
それぞれ異なるポジションに設けられていた。

（発明が解決しようとする課題） この種の製造装置は装置の小型化のニーズが強く、特に
半導体製造装置の場合には単位面積当たりのコストが高
いので、設置面積を縮小するニーズがある。半導体ウェ
ハのクーリング機構およびセンタリング機構を異なるポ
ジションに設けた場合には、設置スペースが増大し、か
つ、クーリング　センタリングを別個に行うため移動時
間を含めた処理時間が増大し、スルーブツトが低下する
。

そこで、本発明の目的とするところは、塗布装置と露光
装置とを接続するインターフェース装置を有するタイプ
の塗布・露光装置に着目し、このインターフェース装置
を基板のセンタリングおよび温調に利用することで、設
置スペースを縮小し、スルーブツトを向上できる塗布・
露光装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明に係る塗布・露光装置は、基板に対してレジスト
を塗布し、その後に基板を加熱する第１の装置と、レジ
スト塗布された基板を露光する第２の装置とを、インタ
ーフェース装置を介して接続し、上記インターフェス装
置は、上記第１の装置から搬入された基板を温調する温
調ステージと、この温調ステージにて基板をセンタリン
グするガイド部材とを有することを特徴とする。

（作　用） インターフェース装置は本来、塗布、加熱処理の終了し
た基板を第１の装置より受は取り、露光を行なうための
第２の装置に受渡すために、同装置間の搬入出位置の違
いによる基板の搬送路を修正し、あるいは両装置での処
理速度の相違に応じて基板を待機させるためのものであ
る。このインターフェース装置では、基板を受は取るな
ど、基板をある位置に保持するステージを本来的に有し
ている。本発明では、このステージを温調ステージとし
、かつ、この温調ステージにて基板のセンタリングを行
なえるようにしているので、設置スペースを増大せず、
かつ、スルーブツトを向上できる。

（実施例） 以下、本発明を半導体ウェハのレジスト塗布・露光装置
に適用した一実施例について、図面を参照して具体的に
説明する。

本装置は、コータ・デベロッパと称される第１の装置１
０と、ステッパーと称される露光のための第２の装置３
０と、両装置１０．３０を接続するインターフェース４
０から構成されている。

第１の装置１０は、その中央にウェハＷのハンドリング
アーム１２の搬送路を有し、このハンドリングアーム１
２は同図の矢印Ｘ方向に移動自在であると共に、θ方向
に回転自在である。また、このハンドリングアーム１２
はその長手方向であるａ方向に伸縮可能となっている。

このハンドリングアーム１２の搬送路の両側には、下記
の各種装置が配設されている。

コータ装置１４は、半導体ウェハＷに一定膜厚のレジス
ト膜を塗布するものである。このコータ装置１４は、ウ
ェハＷを真空吸着し、かつ回転可能とするスピンチャッ
ク１６と、このスピンチャック１６の周囲を覆うように
配置されるカップ１８と、第１図に示す退避位置より前
記スピンチャック１６の中心上方位置まで移動して、所
定量のレジスト液を滴下するレジストノズル２０を有し
ている。現像装置２２は、ウェハＷに対して現像処理を
行うものである。すなわち、第１の装置１０にてレジス
ト塗布されたウェハＷは、インターフェース装置４０を
介して第２の装置３０に搬送され、ここで露光処理され
ることになる。この露光処理されたウェハＷは、インタ
ーフェース装置４０を介して再度箱１の装Ｗ１０に搬入
され、このウェハＷを前記現像装置２２にセットして現
像処理を行うようにしている。

前記ハンドリングアーム１２の逆サイドには、第１．第
２のベーク装置２４．２６が設けられている。例えば第
１のベーク装置２４は、前記コータ装置１４にてレジス
ト塗布された半導体ウェハＷを加熱処理するものである
。一方、第２のべ−り装置２６は、現像装置２２にて現
像処理が行われたウェハＷを、加熱処理するものである
。

前記インターフェース装置４０は、第１．第２の装置１
０．３０の間でのウェハＷの受渡しを行うものである。

このインターフェース装置Ｆ４０は、第１の装置１０の
搬入出口と、第２の装置３ｏの搬入出口３２．３４の位
置か、水平方向および垂直方向で相違するため、ウェハ
Ｗの搬送経路を修正する機能を有し、かつ、両装置１０
．３０での処理速度が異なるため、−旦このインターフ
ェース装置４０にてウェハＷを待機させる機能を有して
いる。のインターフェース装Ｗ４０のほぼ中心部には同
図の矢印Ｙ方向に沿って移動可能なハンドリングアーム
４２が設けられ、このハンドリングアーム４２も同様に
θ方向に回転可能であると共に、その長手方向であるａ
方向に沿って伸縮可能である。このハンドリングアーム
４２の搬送路の例えば右側には、複数のウェハカセット
４４が設けられている。このウェハカセット４４は、本
装置へのウェハＷのセンダーあるいはレシーバとして機
能し、さらには、両装置１０．３０の処理速度が異なる
場合に、カセット４４をバッファとして用いることがで
きる。ハンドリングアーム４２の左側には、２つのエレ
ベータが設けられている。一方の搬出用エレベータ４６
は、このインターフェース４０より第２の装置３０の搬
入口３２に向けてウェハＷを搬出するために、ウエノ＼
Ｗを載置して上下動可能である。一方、搬入用エレベー
タ４８は、第２の装置３０の搬出口３４からインターフ
ェース４０にウェハＷを受入れるために、ウェハＷを載
置して上下動可能となっている。

本実施例装置の特徴的構成としては、インタフェース装
置４０が第１の装［１０にウェハＷを受渡す位置に、受
渡しステージ５０を設け、この受渡しステージ５０はウ
ェハＷのセンターリング機能とクーリング機能を有して
いる。

この受渡しステージ５０の詳細について、第２図（Ａ）
、（Ｂ）を参照して説明する。

温調ステージの一例である冷却ユニット５２は、そのス
テージの内部にこの実施例では例えば冷媒を循環可能な
冷媒循環装置を内蔵している。この冷却ユニット５２は
、その表面の３カ所に開口する孔５４を有し、この孔５
４内部に突き上げピン５６を有している。この冷却ユニ
ット５２の表面には、例えば円周方向を６分割した６０
度間隔の各位置に、ウェハＷのガイド部材６０を設けて
いる。このガイド部材６０は、その上部にテーバエツジ
６２を有し、このテーバエツジ６２は半径方向内側に進
むに従って、下り勾配となっている。

このテーバエツジ６２の傾斜角は、例えば６０度となっ
ている。また、ガイド部材６０の内端面６０ａはウェハ
Ｗがセンタリングされて冷却ユニット５２表面に載置さ
れた場合のウェハＷの周縁よりも、δ（例えばδ−０，
１〜０．２ｍｍ）だけ、半径方向外側に位置している。

次に、作用について説明する。

まず、ハンドリングアーム４２をＹ方向に移動させ、セ
ンダー用のカセット４４の前方にハンドリングアーム４
２を設定する。その後、このハンドリングアーム４２の
矢印ａ方向の伸縮移動により、センダー用のカセット４
４より１枚のウェハＷを取出す。ウェハＷを支持したハ
ンドリングアーム４２は、Ｙ方向に移動して、受渡しス
テージ５０の前方に一旦停止し、矢印ａ方向の伸長駆動
により、受渡しステージ５０の上方にウェハＷを設定す
る。その後、受渡しステージ５ｏにおける３本の突き上
げピン５６が上方に突出駆動され、ハンドリングアーム
４２に支持されているウェハＷを、この３本の突き上げ
ピン５６上に載置して支持する。ハンドリングアーム４
２はその後退避移動し、この突き上げピン５６を下降駆
動することにより、ウェハＷを６つのガイド部材６０に
てセンタリングすることができる。すなわち、ウェハＷ
の中心が、たとえ受渡しステージ５ｏの中心よりずれる
ようにして載置されたとしても、ガイド部材６０の機能
により、自動的にウェハＷの自重でセンタリングを行う
ことができる。ウェハＷの中心がずれて載置された場合
には、ウェハＷは冷却ユニット５２の表面に対して傾斜
した状態にてガイド部材６０上に載置される。このとき
、ウェハＷの自重によりガイド部材６０のテーバエツジ
６２と当接する周縁部が、このテーバエツジ６２の傾斜
面に沿って滑り、ウェハＷが冷却ユニット５２の表面と
平行になる位置にて安定するので、自動的なセンターリ
ングを行うことが可能となる。

なお、このインターフェース装置４０より第１の装置１
０にウェハＷを受渡す際には、必ずしも冷却ユニット５
２の機能によるクーリングを行う必要はない。

受渡しステージ５０にてセンターリングされたウェハＷ
は、第１の装ｆｉｆｌＯ側のハンドリングアーム１２に
移し換えられ、このノ１ンドリングアーム１２の移動に
よりコータ装置１４内にウエノ＼Ｗを搬入する。このコ
ータ装置１４ては、スピンチャック１６上にウェハＷを
真空吸着し、レジストノズル２０よりウェハＷの中心部
に所定量のレジスト液を滴下した後に、スピンチャック
１６が所定の回転速度にて回転駆動される。この結果、
ウェハＷの中心に滴下されたレジスト液は遠心力により
その中心より周縁に向って広がり、ウエノ＼Ｗにて均一
なレジスト膜を形成することができる。

レジスト塗布されたウェハＷは、そのハンドリングアー
ム１２に受渡され、このハンドリングアーム１２の機能
により第２のベータ装置２４上に設定される。この第１
のベータ装置２４はホットプレートを有し、このホット
プレート上にウェハＷを載置して例えば８０〜８５℃に
ウェハＷを加熱する。この結果、ウェハＷ上に形成され
たレジスト膜から溶媒を蒸発させることが可能なる。

べ−り工程の終了したウェハＷは再度ハンドリングアー
ム１２に受渡され、このハンドリングアーム１２の移動
により、インターフェース装置４０における受渡しステ
ージ５０上にウェハＷを受渡す。このとき、上述したガ
イド部材６０の作用により、ウェハＷのセンタリングが
行われることになる。さらに、第１の装置１０よりウェ
ハＷを受渡された際には、冷却ユニット５２の機能によ
り、ウェハＷを例えば２４℃程度にクーリングすること
になる。ここでのウェハＷのセンタリングは、インター
フェース装置内の搬送ロボットと正しくウェハの受は渡
しを行なうために必要である。また、ベーク工程の終了
したウェハＷを高温状態に維持したまま露光装置に搬入
するとその歩留りを著しく低下させてしまうため、この
ようにインターフェース４０ての受取り直後にクーリン
グすることが重要である。

本実施例では、この受渡しステージ５０上にて、ウェハ
Ｗのセンタリングとクリ−リングとを行うことができる
ため、同一ポジションでの２種の機能の実現により装置
の設置スペースを縮小でき、しかも、センタリングおよ
びクーリングのための処理時間の一部を重複させること
ができ、両機能の実現のために何らの移動時間を要しな
いので、スルーブツトを向上させることができる。

ここで、本実施例ではウェハＷの冷却としてプロキシミ
ティ冷却を採用し、第３図（Ａ）のように突起７０によ
りウェハＷを冷却ユニット５２表面よりｈ（例えばｈ−
０，１〜０．２−■）だけ浮かしている。なお、クーリ
ング機構としては、本実施例のようにウェハＷより離れ
た位置に冷却板を設けるものに限らず、例えば第３図（
Ｂ）のように直接接触方式よりウェハＷのクーリングを
行うようにしてもよい。

受渡しステージ５０にてセンタリングおよびクーリング
が行われたウェハＷは、その後ハンドリングアーム４２
に受渡され、このインターフェース装置４０の本来の機
能として、第２の装置４０に対するウェハＷの受渡し動
作を行うことになる。

この際、第２の装置３０への処理速度に応じて、インタ
ーフェース装置４０にてこのウェハＷを一旦待機させる
必要がある場合には、１つのカセット４４をバッファカ
セットとして用い、ハンドリングアーム４２よりこのバ
ッファ用のカセット４４にウェハＷを一旦収納させるこ
とも可能である。

第２の装置３０への搬入指令がなされたら、ハンドリン
グアーム４２より搬出用エレベータ４６ヘウエハＷを受
渡し、このエレベータ４６の昇降駆動の後に、第２の装
置３０にウェハＷを搬入する。この第２の装置３０では
、予めセンタリングされたウェハＷを、テーブル上に正
確に位置決めし、その後このテーブルのステップ駆動に
より露光工程を実現することになる。露光の終了したつ
エバＷは、インターフェース４０における搬入用エレベ
ータ４８に移動され、このエレベータ４８の下降駆動に
よりウェハＷをハンドリングアーム４２に受渡す。そし
て、このハンドリングアーム４２の移動により、再度受
渡しステージ５０上にウェハＷを載置することになる。

この場合にも、同様にガイド部材６０の作用により、ウ
ェハＷのセンタリングが実現されることになる。なお、
露光の終了したウェハＷについては、必ずしもクーリン
グを行う必要はない。その後、このウェハは第１の装置
１０における現像装置２２に搬入されることになるが、
インターフェース装置４０の受渡しステージ５０にて、
予めウェハＷのセンタリングを再度実現できるので、現
像装置２２での正確な位置決め動作が確保される。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、同一ポジションでのウェハＷのセンタリングを
行うための機構、およびこのセンタリングされたウェハ
Ｗの温調のための各種機構については、上記実施例の他
種々の変形実施が可能である。さらに、ウェハＷのセン
タリングおよび温調を行うステージは、インターフェー
ス装［４０の他のいずれかの箇所にも設けることができ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、インターフェース
装置の同一ポジションにて、基板のセンタリングおよび
温調を実現できるので、装置の設置スペースが縮小でき
、同一ポジションでの２つの機能の実現によりスルーブ
ツトを向上させることも可能となる。また、このインタ
ーフェース装置には本来的に基板を一旦停止して維持す
るスペースが予め確保されているので、この領域を利用
することで基板のセンタリング１温調を容易に実現する
ことができ、この結果、第１．第２の装置に特別な温調
機構あるいはセンタリング機構を設ける必要がなくなる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用した塗布・露光装置の概略平面
図、 第２図（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ第１図における受渡
しステージ５ｏの平面図、一部を切欠した側面図、 第３図（Ａ）、（Ｂ）は、ウェハの冷却を説明するため
の拡大断面図である。 １０・・・第１の装置、３ｏ・・・第２の装置、４０・
・・インターフェース装置、 ５０・・・受渡しステージ、５２・・・冷却ユニット、
６０・・・ガイド部材、 ６２・・・テーパエツジ。 第２図 （Ａ） 代理人　弁理士　井　　上　　　−（他１名）（Ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板に対してレジストを塗布し、その後に基板を
   加熱する第１の装置と、レジスト塗布された基板を露光
   する第２の装置とを、インターフェース装置を介して接
   続し、上記インターフェス装置は、上記第１の装置から
   搬入された基板を温調する温調ステージと、この温調ス
   テージにて基板をセンタリングするガイド部材とを有す
   ることを特徴とする塗布・露光装置。