JPH09205047A

JPH09205047A - 処理装置

Info

Publication number: JPH09205047A
Application number: JP8031249A
Authority: JP
Inventors: Hidetami Yaegashi; 英民八重樫; Takayuki Toshima; 孝之戸島; Masami Akumoto; 正己飽本
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1996-01-26
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 1997-08-05
Anticipated expiration: 2016-01-26
Also published as: JP3225344B2

Abstract

(57)【要約】【課題】処理システム内に供給される清浄空気の有効
利用、清浄空気の雰囲気の制御及び使用に供された清浄
空気の装置外への流出を防止すること。【解決手段】垂直及び水平方向に移動可能で垂直軸の
回りに回転可能な主ウエハ搬送機構２１を収容する室２
２の周囲に、複数の処理部を多段に設けた少なくとも１
組の枚葉処理ユニットを配置する。また、室２２の上部
及び下部に設けられた給気口２５及び排気口２６に接続
する循環管路５２に、送風ファン５１を介設すると共
に、風量調整用のダンパ５８を介して外気導入口５７を
設ける。これにより、室２２内に供給される清浄空気を
外部に排出することなく循環供給することができ、消費
された空気を補給して、常時一定の風量の清浄空気を室
２２内に供給することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば半導体ウ
エハやＬＣＤ基板等の被処理体を枚葉式で処理する処理
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造工程には、被処理
体例えばシリコン基板等の半導体ウエハ（以下にウエハ
という）に処理液例えばフォトレジスト液を塗布し、フ
ォトリソグラフィ技術を用いて回路パターン等を縮小し
てフォトレジスト膜を露光し、これを現像処理する一連
の処理工程がある。

【０００３】この処理工程を行う処理システムでは、被
処理体としてのウエハをカセットに対して搬出・搬入す
るカセット・ステーション、ウエハを洗浄する洗浄ユニ
ット、ウエハの表面を疎水化処理するアドヒージョンユ
ニット、ウエハを所定温度に冷却する冷却ユニット、ウ
エハの表面にレジスト液を塗布するレジスト塗布ユニッ
ト、レジスト液塗布の前後でウエハを加熱するプリベー
ク又はポストベークを行うベーキングユニット、ウエハ
の周縁部のレジストを除去するための周辺露光ユニッ
ト、隣接する露光装置とウエハの受渡しを行うためのウ
エハ受渡し台、及び露光処理済みのウエハを現像液に晒
してレジストの感光部又は非感光部を選択的に現像液に
溶解せしめる現像ユニット等を一体に集約化して作業の
向上を図っている。

【０００４】上記処理システムは、一般に、中央部には
長手方向に配設されるウエハ搬送路が設けられ、各ユニ
ットはウエハ搬送路に各々正面を向けて配設され、ウエ
ハ搬送体が各ユニットにウエハを搬送するためにウエハ
搬送路上を移動するように構成されている。したがっ
て、水平方向に延びるウエハ搬送路に沿って各種処理ユ
ニットが配列される横長のシステム構成となるため、シ
ステム全体の占有スペースが大きくなり、クリーンルー
ムコストが高くつくという問題があった。特に、この種
の処理システムに有効な垂直層流方式によってシステム
全体ないし各部の清浄度を高めようとすると、スペース
が大きいため、空調器又はフィルタ等のイニシャルコス
ト及びメンテナンスコストが非常に高くついていた。

【０００５】そこで、出願人等は、上記問題を解決する
ために鋭意研究した結果、ウエハ搬送体を垂直方向に移
動可能で垂直軸の回りに回転可能にし、このウエハ搬送
体の周囲に各処理ユニットを多段に配置した処理システ
ムを開発した。

【０００６】上記処理システムによれば、システムの占
有スペースを縮小して、クリーンルームコストを下げる
と共に、高速の搬送ないしアクセス速度を可能とし、ス
ループットの向上を図ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の処理システムにおいては、多段に配置された各
処理ユニットでウエハに所定の処理を施すため、処理シ
ステム内に供給される清浄空気の雰囲気すなわち風量、
温度、圧力等が変動する虞れがある。この処理システム
内の雰囲気の変動により、適正な処理が施せなくなり、
処理能力及び歩留まりの低下をきたすなどの問題があ
る。

【０００８】また、処理システム内に供給された空気
を、処理後にシステム外に排気すると、処理システム内
で発生したパーティクルや例えばアミン等の有機汚染物
がクリーンルーム内に流れることになり、クリーンルー
ムの清浄度が低下するばかりか寿命が低下するという問
題がある。更には、クーンルーム内にアミン等の有機汚
染物が存在すると、クリーンルーム内の他の処理装置例
えばＣＶＤ装置において、薄膜形成に支障をきたすなど
の問題もある。

【０００９】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、処理システム内に供給される清浄空気の雰囲気をコ
ントロールして、清浄空気の有効利用、処理能力及び歩
留まりの向上を図ると共に、処理に供される空気を循環
式に供給して、装置外への流出を防止するようにした処
理装置を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、垂直及び水平方向に移動可
能で垂直軸の回りに回転可能な被処理体搬送手段を設
け、この被処理体搬送手段の周囲に、複数の処理部を多
段に設けた少なくとも１組の枚葉処理ユニットを配置し
てなり、上記被処理体搬送手段を収容する室の上部及び
下部に設けられた給気口及び排気口に循環管路を接続
し、この循環管路に、送風手段を介設すると共に、風量
調整手段を介して外気取入口を設けたことを特徴とす
る。

【００１１】請求項２記載の発明は、垂直方向に移動可
能で垂直軸の回りに回転可能な被処理体搬送手段を設
け、この被処理体搬送手段の周囲に、複数の処理部を多
段に設けた少なくとも１組の枚葉処理ユニットを配置し
てなり、上記被処理体搬送手段を収容する室の上部及び
下部に設けられた給気口及び排気口に循環管路を接続
し、この循環管路に、送風手段を介設すると共に、風量
調整手段を介して外気取入口を設け、かつ循環管路に圧
力調整手段を介設したことを特徴とする。

【００１２】この発明において、上記循環管路に温度調
整手段を介設する方が好ましい（請求項３）。また、循
環管路に湿度調整手段を介設する方が更に好ましい。

【００１３】請求項１記載の発明によれば、被処理体搬
送手段を収容する室の上部及び下部に設けられた給気口
及び排気口に接続する循環管路に、風量調整手段を介し
て外気取入口を設けることにより、被処理体搬送手段を
収容する空間に供給された空気を循環供給することがで
きると共に、供給後に処理ユニットで消費された空気の
補充を外気取入口から補給することができる。したがっ
て、被処理体搬送手段を収容する室内に供給された清浄
空気を外部に排気することなく有効に使用することがで
きると共に、処理装置内に供給される空気量を一定にす
ることができる。

【００１４】請求項２記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明に加えて循環管路に圧力調整手段を介設す
ることにより、処理装置内に供給される空気量を一定に
することができると共に、処理装置内を外部に対して陽
圧な一定の圧力に保持することができる。

【００１５】また、請求項３記載の発明によれば、上記
請求項１及び／又は２記載の発明に加えて処理装置内の
温度を一定に保持することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を添
付図面に基いて詳細に説明する。この実施形態では、こ
の発明の処理装置を半導体ウエハへのレジスト液塗布・
現像処理システムに適用した場合について説明する。

【００１７】図１はレジスト液塗布・現像処理システム
の一実施形態の概略平面図、図２は図１の正面図、図３
は図１の背面図である。

【００１８】上記処理システムは、被処理体として半導
体ウエハＷ（以下にウエハという）をウエハカセット１
で複数枚例えば２５枚単位で外部からシステムに搬入又
はシステムから搬出したり、ウエハカセット１に対して
ウエハＷを搬出・搬入したりするためのカセットステー
ション１０と、塗布現像工程の中で１枚ずつウエハＷに
所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットを所定位置
に多段配置してなるこの発明の処理装置を具備する処理
ステーション２０と、この処理ステーション２０と隣接
して設けられる露光装置（図示せず）との間でウエハＷ
を受け渡すためのインター・フェース部３０とで主要部
が構成されている。

【００１９】上記カセットステーション１０は、図１に
示すように、カセット載置台２上の突起３の位置に複数
個例えば４個までのウエハカセット１がそれぞれのウエ
ハ出入口を処理ステーション２０側に向けて水平のＸ方
向に沿って一列に載置され、カセット配列方向（Ｘ方
向）及びウエハカセット１内に垂直方向に沿って収容さ
れたウエハＷのウエハ配列方向（Ｚ方向）に移動可能な
ウエハ搬送用ピンセット４が各ウエハカセット１に選択
的に搬送するように構成されている。また、ウエハ搬送
用ピンセット４は、θ方向に回転可能に構成されてお
り、後述する処理ステーション２０側の第３の組Ｇ3の
多段ユニット部に属するアライメントユニット（ＡＬＩ
Ｍ）及びエクステンションユニット（ＥＸＴ）にも搬送
できるようになっている。

【００２０】上記処理ステーション２０は、図１に示す
ように、中心部に垂直搬送型の主ウエハ搬送機構２１が
設けられ、この主ウエハ搬送機構２１を収容する室２２
の周りに全ての処理ユニットが１組又は複数の組に渡っ
て多段に配置されている。この例では、５組Ｇ1，Ｇ2，
Ｇ3，Ｇ4及びＧ5の多段配置構成であり、第１及び第２
の組Ｇ1，Ｇ2の多段ユニットはシステム正面（図１にお
いて手前）側に並列され、第３の組Ｇ3の多段ユニット
はカセットステーション１０に隣接して配置され、第４
の組Ｇ4の多段ユニットはインター・フェース部３０に
隣接して配置され、第５の組Ｇ5の多段ユニットは背部
側に配置されている。

【００２１】この場合、図２に示すように、第１の組Ｇ
1では、カップ２３内でウエハＷをスピンチャック（図
示せず）に載置して所定の処理を行う２台のスピナ型処
理ユニット例えばレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）及び
現像ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられて
いる。第２の組Ｇ2も同様に、２台のスピナ型処理ユニ
ット例えばレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）及び現像ユ
ニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。
このようにレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）を下段側に
配置した理由は、レジスト液の排液が機構的にもメンテ
ナンスの上でも面倒であるためである。しかし、必要に
応じてレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）を上段に配置す
ることも可能である。

【００２２】図３に示すように、第３の組Ｇ3では、ウ
エハＷを載置台２４に載置して所定の処理を行うオーブ
ン型の処理ユニット例えばクーリングユニット（ＣＯ
Ｌ）、アドヒージョンユニット（ＡＤ）、アライメント
ユニット（ＡＬＩＭ）、エクステンションユニット（Ｅ
ＸＴ）、プリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）及
びポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が下から
順に例えば８段に重ねられている。第４の組Ｇ4も同様
に、オーブン型処理ユニット例えばクーリングユニット
（ＣＯＬ）、エクステンション・クーリングユニット
（ＥＸＴ・ＣＯＬ）、クーリングユニット（ＣＯＬ）、
プリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）及びポスト
ベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が下から順に例え
ば８段に重ねられている。

【００２３】上記のように処理温度の低いクーリングユ
ニット（ＣＯＬ）、エクステンション・クーリングユニ
ット（ＥＸＴＣＯＬ）を下段に配置し、処理温度の高い
プリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）、ポストベ
ーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）及びアドヒージョン
ユニット（ＡＤ）を上段に配置することで、ユニット間
の熱的な相互干渉を少なくすることができる。勿論、ラ
ンダムな多段配置とすることも可能である。

【００２４】上記インター・フェース部３０は、奥行き
方向では処理ステーション２０と同じ寸法を有するが、
幅方向では小さなサイズに作られている。このインター
・フェース部３０の正面部には可搬性のピックアップカ
セット３１と定置型のバッファカセット３２が２段に配
置され、背面部には周辺露光装置３３が配設され、中央
部には、ウエハ搬送アーム３４が配設されている。この
ウエハ搬送アーム３４は、Ｘ，Ｚ方向に移動して両カセ
ット３１，３２及び周辺露光装置３３に搬送するように
構成されている。また、ウエハ搬送アーム３４は、θ方
向に回転可能に構成され、処理ステーション２０側の第
４の組Ｇ4の多段ユニットに属するエクステンションユ
ニット（ＥＸＴ）及び隣接する露光装置側のウエハ受渡
し台（図示せず）にも搬送できるように構成されてい
る。

【００２５】上記のように構成される処理システムは、
クリーンルーム４０内に設置されるが、更にシステム内
でも効率的な垂直層流方式によって各部の清浄度を高め
ている。図４及び図５にシステム内における清浄空気の
流れを示す。

【００２６】図４に示すように、カセットステーション
１０、処理ステーション２０及びインター・フェース部
３０の上方には空気供給室１０ａ，２０ａ，３０ａが設
けられており、各空気供給室１０ａ，２０ａ，３０ａの
下面に防塵機能付きフィルタ例えばＵＬＰＡフィルタ５
０が取り付けられている。このうち空気供給室１０ａ，
３０ａ内には、後述する送風ファン５１（送風手段）を
介設する空気導入用の循環管路５２に接続する分岐管路
（図示せず）を介して空気が導入され、ＵＬＰＡフィル
タ５０により清浄な空気がダウンフローでカセットステ
ーション１０及びインター・フェース部３０に供給され
るようになっている。

【００２７】また、図５に示すように、主ウエハ搬送機
構２１を収容する室２２の上部には給気口２５が設けら
れ、下部には排気口２６が設けられており、これら給気
口２５と排気口２６に循環管路５２が接続されている。
また、給気口２５と循環管路５２との接続部には空気供
給室２０ａが設けられており、この空気供給室２０ａの
下面に上記ＵＬＰＡフィルタ５０が取り付けられ、その
上方位置に例えばアミン等の有機汚染物を除去する機能
を有するケミカルフィルタ５３が取り付けられている。
また、排気口２６と循環管路５２との接続部には排気室
２０ｂが設けられており、この排気室２０ｂの上面に多
孔板５４が取り付けられ、排気室２０ｂ内には排気ファ
ン５５が配設されている。

【００２８】また、排気室２０ｂと循環管路５２との接
続部には圧力調整手段例えばスリットダンパ５６が配設
されている。このスリットダンパ５６は、図６に示すよ
うに、多数の通気孔５６ａを有する固定多孔板５６ｂ
と、この固定多孔板５６ｂの下面において水平方向に往
復移動可能に配設され、通気孔５６ａと合致し得る多数
の調整孔５６ｃを有する可動多孔板５６ｄとを有してお
り、図示しない往復駆動手段例えばシリンダ機構やタイ
ミングベルト機構等によって水平方向に往復移動される
可動多孔板５６ｄの移動によって通気孔５６ａと調整孔
５６ｃとの合致した開口面積によって通気量を調整する
ことにより、室２２内の圧力を調整している。すなわ
ち、室２２内の圧力Ｐ1を陽圧にすると共に、クリーン
ルーム４０内の圧力Ｐ2に対して高い所定の圧力例えば
０．１ｍｍＨ₂Ｏにすることができる。なお、ここで
は、圧力調整手段がスリットダンパにて形成され場合に
ついて説明したが、圧力調整手段は必ずしもスリットダ
ンパ５６にて形成する必要はなく、室２２内から排気さ
れる空気の通過面積を調整することができるものであれ
ばスリットダンパ以外のものであってもよい。

【００２９】一方、上記循環管路５２における送風ファ
ン５１とスリットダンパ５６との間には、外気導入口５
７が設けられており、この外気導入口５７内には風量調
整手段例えばダンパ５８が取り付けられている。なお、
このダンパ５８に代えて流量調整弁等の別の風量調整手
段を用いてもよい。

【００３０】このように構成することにより、送風ファ
ン５１を駆動し、ダンパ５８が所定の開度開放すること
により、外気導入口５７から外気すなわちクリーンルー
ム４０内の清浄空気を循環管路５２内に導入して、室２
２内に供給することができる。したがって、室２２内に
供給された清浄空気（例えば０．３〜０．５ｍ／ｓｅｃ
の風量）が各処理ユニットに流れて消費された量（例え
ば０．１〜０．３ｍ／ｓｅｃ）の風量を外気導入口５７
から補給して、常時室２２内を流れる清浄空気の風量を
一定に維持することができる。

【００３１】また、循環管路５２における送風ファン５
１と空気供給室２０ａとの間には、温度制御手段として
の温度コントローラ５９が介設されており、この温度コ
ントローラ５９によって室２２内に供給される清浄空気
の温度が所定温度例えば２３℃に維持されるようになっ
ている。なお、循環管路５２に湿度調整手段を介設する
ことにより、室２２内の湿度を一定に維持することがで
きる。

【００３２】上記のように構成されるスリットダンパ５
６，ダンパ５８及び温度コントローラ５９は、制御手段
例えば中央演算処理装置６０（ＣＰＵ）からの制御信号
によって制御されるように構成されている。すなわち、
室２２内の給気口２５側に配置された圧力・風量センサ
６１によって検知された信号をＣＰＵ６０に伝達し、こ
の検知信号とＣＰＵ６０において予め記憶された情報と
を比較演算して、その制御信号をスリットダンパ５６及
びダンパ５８に伝達することにより、室２２内の圧力及
び供給される清浄空気の風量が所定の値に制御される９
４Ｉ構成されている。また、室２２内の下部側に配置さ
れた温度センサ６２によって検知された温度信号をＣＰ
Ｕ６０に伝達し、この温度信号とＣＰＵ６０において予
め記憶された情報とを比較演算して、その制御信号を温
度コントローラ５９に伝達することにより、循環管路５
２を流れる清浄空気が所定温度例えば２３℃に設定され
て、室２２内に供給されるように構成されている。

【００３３】したがって、室２２内の雰囲気すなわち圧
力、風量及び温度を常に所定の値に設定することがで
き、処理システム内の各処理を好適に行うことができ
る。また、室２２内に供給される清浄空気は循環供給さ
れることで、外部すなわちクリーンルーム４０へは流出
することがなく、処理システム内で発生したパーティク
ルや有機汚染物等がクリーンルーム４０内へ漏洩するこ
ともない。

【００３４】上記カセットステーション１０において、
図４に示すように、カセット載置台２の上方空間とウエ
ハ搬送用ピンセット４の移動空間とは垂壁式の仕切板５
によって互いに仕切られており、ダウンフローの空気は
両空間で別個に流れるようになっている。

【００３５】また、上記処理ステーション２０では、図
４及び図５に示すように、第１及び第２の組Ｇ1，Ｇ2の
多段ユニットの中で下段に配置されているレジスト塗布
ユニット（ＣＯＴ）の天井面にＵＬＰＡフィルタ５０Ａ
が設けられており、上記循環管路５２から室２２内に供
給される空気がこのＵＬＰＡフィルタ５０Ａを通ってレ
ジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）内に流れるようになって
いる。なおこの場合、ＵＬＰＡフィルタ５０Ａの吹出側
付近に温度・湿度センサ６３が設けられており、そのセ
ンサ出力が上記ＣＰＵ６０に伝達され、フィードバック
方式で清浄空気の温度及び湿度が正確に制御されるよう
になっている。

【００３６】また、図４に示すように、各スピナ型処理
ユニット（ＣＯＴ），（ＤＥＶ）の主ウエハ搬送機構２
１に面する側壁には、ウエハＷ及び搬送アームが出入り
するための開口部６４が設けられている。各開口部６４
には、各ユニットからパーティクル又は有機汚染物等が
主ウエハ搬送機構２１側に入り込まないようにするため
のシャッタ（図示せず）が取り付けられている。

【００３７】なお、図１に示すように、処理ステーショ
ン２０において、第１及び第２の組Ｇ1，Ｇ2の多段ユニ
ット（スピナ型処理ユニット）に隣接する第３及び第４
の組Ｇ3，Ｇ4の多段ユニット（オーブン型処理ユニッ
ト）の側壁の中には、それぞれダクト６５，６６が垂直
方向に縦断して設けられている。これらのダクト６５，
６６には、上記ダウンフローの清浄空気又は特別に温度
調整された空気が流されるようになっている。このダク
ト構造によって、第３及び第４の組Ｇ3，Ｇ4のオーブン
型処理ユニットで発生した熱は遮断され、第１及び第２
の組Ｇ1，Ｇ2のスピナ型処理ユニットへは及ばないよう
になっている。

【００３８】また、この処理システムでは、主ウエハ搬
送機構２１の背部側にも図１に点線で示すように第５の
組Ｇ5の多段ユニットが配置できるようになっている。
この第５の組Ｇ5の多段ユニットは、案内レール６７に
沿って主ウエハ搬送機構２１から見て側方へ移動できる
ようになっている。したがって、第５の組Ｇ5の多段ユ
ニットを設けた場合でも、ユニットをスライドすること
により空間部が確保されるので、主ウエハ搬送機構２１
に対して背後からメンテナンス作業が容易に行うことが
できる。

【００３９】次に、図７ないし図１１を参照して処理ス
テーション２０における主ウエハ搬送機構２１の構成及
び作用について説明する。図７は主ウエハ搬送機構２１
の要部の構成を示す概略斜視図、図８は主ウエハ搬送機
構２１の要部の構成を示す縦断面図、図９は図８におい
て矢印Ａの向きに見た断面平面図、図１０は図８におい
て矢印Ｂの向きに見た内側側面図、図１１は図８におい
て矢印Ｃの向きに見た内側側面図である。

【００４０】図７及び図８に示すように、主ウエハ搬送
機構２１は、上端及び下端で連結された相対向する一対
の垂直壁部７１，７２からなる筒状支持体７０の内側に
ウエハ搬送体７３を垂直方向（Ｚ方向）に移動可能に取
り付けている。筒状支持体７０は、回転駆動モータ７４
の回転軸に連結されており、モータ７４の回転駆動によ
って回転軸を回転中心としてウエハ搬送体７３と一体に
回転するようになっている。回転駆動モータ７４は処理
システムのベース板７５に固定されており、モータ７４
の周りには給電用の可撓性ケーブルベア７６が巻かれて
いる。なお、筒状支持体７０は、回転駆動モータ７４に
よって回転される別の回転軸（図示せず）に取着するよ
うに構成してもよい。

【００４１】ウエハ搬送体７３の垂直方向の移動範囲
は、ウエハ搬送体７３がウエハＷを第１〜第５組Ｇ1〜
Ｇ5の多段ユニットの全てに搬送できるように設定され
ている。また、ウエハ搬送体７３は搬送基台７７上に、
Ｘ方向（前後方向）に移動可能な複数本例えば３本のピ
ンセット７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ（以下に符号７８で代
表する）を具備している。各ピンセット７８は、筒状支
持体７０の両垂直壁部７１，７２の間の側面開口部７９
を通過できるようになっている。各ピンセット７８をＸ
方向に移動させるためのＸ方向駆動部は、搬送基台７７
に内蔵された駆動モータ及びベルト（図示せず）によっ
て構成されている。なお、上記３本のピンセットのうち
最上段のピンセット７８Ａを冷却されたウエハＷの搬送
専用として使用してもよい。また、各ピンセット間に断
熱板を配置して、熱の干渉を防止するように構成しても
よい。

【００４２】また、図８ないし図１０に示すように、一
方の垂直壁部７１の内側のほぼ中央の上端部及び下端部
には一対のプーリ８０，８１が取り付けられ、これらの
プーリ８０，８１間に垂直駆動用の無端ベルト８２が掛
け渡されている。この垂直駆動ベルト８２にベルトクラ
ンプ８３を介してウエハ搬送体７３の搬送基台７７が連
結されている。下部プーリ８０は、筒状支持体７０の底
面に固定配置された駆動モータ８４の駆動軸８４ａに連
結され、駆動プーリを構成している。また、図９及び図
１０に示すように、垂直壁部７１の内側の左右端部に一
対のガイドレール８５が垂直方向に延在して設けられ、
搬送基台７７の側面に突設された一対の水平支持棒８６
の先端にそれぞれ設けられたスライダ８７が両ガイドレ
ール８５に摺動可能に係合している。このような垂直ベ
ルト駆動機構及び垂直スライダ機構により、ウエハ搬送
体７３は駆動モータ８４の駆動力で垂直方向に昇降移動
できるようになっている。

【００４３】また、図９及び図１０に示すように、垂直
壁部７１の内側の中央部と一方のガイドレール８５との
間にはロッドレスシリンダ８８が垂直方向に延在して立
設されている。このロッドレスシリンダ８８の外側に遊
動可能に嵌装されている円筒状の可動部８８ａは、水平
支持棒８６を介してウエハ搬送体７３の搬送基台７７に
連結されている。可動部８８ａはシリンダ８８の内部に
摺動可能に挿入されるピストン（図示せず）と磁気的に
結合しているので、可動部８８ａを介してウエハ搬送体
７３とピストンとが同時に移動可能なように作動するこ
とができる。シリンダ８８の下端ポート８８ｂには、レ
ギュレータ８９よりウエハ搬送体７３の重量にほぼ等し
い力が発生するような圧力で圧縮空気が配管９０を介し
て供給される。なお、シリンダ８８の上端のポート８８
ｃは大気に開放されている。

【００４４】このようにウエハ搬送体７３の重量がシリ
ンダ８８の揚力によってキャンセルされているため、ウ
エハ搬送体７３の重力の影響を受けることなく、高速度
で上昇移動できるようになっている。更に、万一、駆動
ベルト８２が切れた場合でも、ウエハ搬送体７３はシリ
ンダ８８の揚力によってその位置に保持され、重力で落
下する虞れはない。したがって、ウエハ搬送体７３や筒
状支持体７０が破損する虞れはない。

【００４５】また、図７、図９及び図１１に示すよう
に、他方の垂直壁部７２の内側の中央部及び両端部に
は、ウエハ搬送体７３に電力及び制御信号を供給するた
めの可撓性のケーブルベア９１を垂直方向に延在させて
収容するスリーブ９２が設けられている。中央部の２つ
のスリーブ９２の相対向する外側面は垂直ガイド９３を
構成しており、この垂直ガイド９３で搬送基台７７の側
面に突設されたスライダ９４が案内されるようになって
いる。なお、図１０に示すように、筒状支持体７０の上
面には回転中心軸７０ａの両側に一対の開口７０ｂが設
けられ、上記したダウンフローの清浄空気がこれら開口
７０ｂを通って主ウエハ搬送機構２１内に流入するよう
になっている。このダウンフローの清浄空気によってウ
エハ搬送体７３の昇降移動空間は常時清浄に保たれる。

【００４６】また、両垂直壁部７１，７２の内側には、
図９に示すように、垂直仕切板７１ａ，７２ａが設けら
れており、これら垂直仕切板７１ａ，７２ａの裏側と垂
直壁部７１，７２とでダクト７１ｂ，７２ｂが形成され
ている。これらのダクト７１ｂ，７２ｂは、垂直仕切板
７１ａ，７２ａに一定の間隔をおいて取り付けられてい
る複数のファン９５を介して垂直壁部７１，７２の内側
空間に連通している。これにより、垂直駆動ベルト８
２、ロッドレスシリンダ８８、ケーブルベア９１等の可
動体より発生した塵埃はファン９５によってダクト７１
ｂ，７２ｂ側へ排出されるようになっている。

【００４７】また、図８及び図９に示すように、ウエハ
搬送体７３においても、搬送基台７７の内部空間がファ
ン９６及び水平支持棒８６の内部の孔を介して垂直壁部
７１，７２の内側空間に連通している。これにより、搬
送基台７７に内蔵されているピンセット駆動モータ及び
ベルト等で発生した塵埃もダクト７１ｂ，７２ｂ側へ排
出することができる。

【００４８】次に、上記処理システムにおいてウエハＷ
が一連の処理を受けるときのウエハ搬送動作について説
明する。まず、カセットステーション１０において、ウ
エハ搬送用ピンセット４がカセット載置台２上の未処理
のウエハＷを収容しているカセット１にアクセスして、
そのカセット１から１枚のウエハＷを取り出す。ウエハ
搬送用ピンセット４は、カセット１よりウエハＷを取り
出すと、処理ステーション２０側の第３の組Ｇ3の多段
ユニット内に配置されているアライメントユニット（Ａ
ＬＩＭ）まで移動し、ユニット（ＡＬＩＭ）内のウエハ
載置台２４上にウエハＷを載せる。ウエハＷは、ウエハ
載置台２４上でオリフラ合せ及びセンタリングを受け
る。その後、主ウエハ搬送機構２１のウエハ搬送体７３
がアライメントユニット（ＡＬＩＭ）に反対側からアク
セスし、ウエハ載置台２４からウエハＷを受け取る。

【００４９】処理ステーション２０において、主ウエハ
搬送機構２１はウエハＷを最初に第３の組Ｇ3の多段ユ
ニットに属するアドヒージョンユニット（ＡＤ）に搬入
する。このアドヒージョンユニット（ＡＤ）内でウエハ
Ｗはアドヒージョン処理を受ける。アドヒージョン処理
が終了すると、主ウエハ搬送機構２１は、ウエハＷをア
ドヒージョンユニット（ＡＤ）から搬出して、次に第３
の組Ｇ3又は第４の組Ｇ4の多段ユニットに属するクーリ
ングユニット（ＣＯＬ）へ搬入する。このクーリングユ
ニット（ＣＯＬ）内でウエハＷはレジスト塗布処理前の
設定温度例えば２３℃まで冷却される。冷却処理が終了
すると、主ウエハ搬送機構２１は、ピンセット７８Ａに
よりウエハＷをクーリングユニット（ＣＯＬ）から搬出
し、次に第１の組Ｇ1又は第２の組Ｇ2の多段ユニットに
属するレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）へ搬入する。こ
のレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）内でウエハＷはスピ
ンコート法によりウエハ表面に一様な膜厚でレジストを
塗布する。

【００５０】レジスト塗布処理が終了すると、主ウエハ
搬送機構２１は、ウエハＷをレジスト塗布ユニット（Ｃ
ＯＴ）から搬出し、次にプリベーキングユニット（ＰＲ
ＥＢＡＫＥ）内へ搬入する。プリベーキングユニット
（ＰＲＥＢＡＫＥ）内でウエハＷは熱板（図示せず）上
に載置され、所定温度例えば１００℃で所定時間加熱さ
れる。これによって、ウエハＷ上の塗布膜から残存溶剤
が蒸発除去される。プリベークが終了すると、主ウエハ
搬送機構２１は、ウエハＷをプリベーキングユニット
（ＰＲＥＢＡＫＥ）から搬出し、次に第４の組Ｇ4の多
段ユニットに属するエクステンション・クーリングユニ
ット（ＥＸＴＣＯＬ）へ搬送する。このユニット（ＣＯ
Ｌ）内でウエハＷは次工程すなわち周辺露光装置３３に
おける周辺露光処理に適した温度例えば２４℃まで冷却
される。この冷却後、主ウエハ搬送機構２１は、ウエハ
Ｗを直ぐ上のエクステンションユニット（ＥＸＴ）へ搬
送し、このユニット（ＥＸＴ）内の載置台（図示せず）
の上にウエハを載置する。このエクステンションユニッ
ト（ＥＸＴ）の載置台上にウエハＷが載置されると、イ
ンター・フェース部３０のウエハ搬送アーム３４が反対
側からアクセスして、ウエハＷを受け取る。そして、ウ
エハ搬送アーム３４はウエハＷをインター・フェース部
３０内の周辺露光装置３３へ搬入する。ここで、ウエハ
Ｗはエッジ部に露光を受ける。

【００５１】周辺露光が終了すると、ウエハ搬送アーム
３４は、ウエハＷを周辺露光装置３３から搬出し、隣接
する露光装置側のウエハ受取り台（図示せず）へ移送す
る。この場合、ウエハＷは、露光装置へ渡される前に、
バッファカセット３２に一時的に収納されることもあ
る。

【００５２】露光装置で全面露光が済んで、ウエハＷが
露光装置側のウエハ受取り台に戻されると、インター・
フェース部３０のウエハ搬送アーム３４はそのウエハ受
取り台へアクセスしてウエハＷを受け取り、受け取った
ウエハＷを処理ステーション２０側の第４の組Ｇ4の多
段ユニットに属するエクステンションユニット（ＥＸ
Ｔ）へ搬入し、ウエハ受取り台上に載置する。この場合
にも、ウエハＷは、処理ステーション２０側へ渡される
前にインター・フェース部３０内のバッファカセット３
２に一時的に収納されることもある。

【００５３】上記エクステンションユニット（ＥＸＴ）
にウエハＷが搬入されると、反対側から主ウエハ搬送機
構２１がアクセスしてウエハＷを受け取り、第１の組Ｇ
1又は第２の組Ｇ2の多段ユニットに属する現像ユニット
（ＤＥＶ）に搬入する。この現像ユニット（ＤＥＶ）内
では、ウエハＷはスピンチャッの上に載せられ、例えば
スプレー方式により、ウエハ表面のレジストに現像液が
満遍なくかけられる。現像が終了すると、ウエハ表面に
リンス液がかけられて現像液が洗い落とされる。

【００５４】現像工程が終了すると、主ウエハ搬送機構
２１は、ウエハＷを現像ユニット（ＤＥＶ）から搬出し
て、次に第３の組Ｇ3又は第４の組Ｇ4の多段ユニットに
属するポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）へ搬
入する。このユニット（ＰＯＢＡＫＥ）内でウエハＷは
例えば１００℃で所定時間加熱される。これによって、
現像で膨潤したレジストが硬化し、耐薬品性が向上す
る。

【００５５】ポストベーキングが終了すると、主ウエハ
搬送機構２１は、ウエハＷをポストベーキングユニット
（ＰＯＢＡＫＥ）から搬出し、次にいずれかのクーリン
グユニット（ＣＯＬ）へ搬入する。ここでウエハＷが常
温に戻った後、主ウエハ搬送機構２１は、次にウエハＷ
を第３の組Ｇ3に属するエクステンションユニット（Ｅ
ＸＴ）へ移送する。このエクステンションユニット（Ｅ
ＸＴ）の載置台（図示せず）上にウエハＷが載置される
と、カセットステーション１０側のウエハ搬送体７３が
反対側からアクセスして、ウエハＷを受け取る。そし
て、ウエハ搬送体７３は、受け取ったウエハＷをカセッ
ト載置台上の処理済みウエハ収容用のカセット１の所定
のウエハ収容溝に入れて処理が完了する。

【００５６】上記のように主ウエハ搬送機構２１を収容
する室２２の周りに処理ユニットが多段配置され、主ウ
エハ搬送機構２１は、各ユニットに対して筒状支持体７
０をθ方向に回転移動させると同時に、ウエハ搬送体７
３を垂直方向に移動させ、ピンセット７８を水平のＸ方
向に前進・後退移動させて、ウエハＷの受け取りを行う
ため、アクセス時間が短縮され。これにより、全行程の
処理時間が著しく短縮され、スループットが大幅に向上
する。また、システム全体の占有スペースを少なくする
ことができるので、クリーンルームコストを低廉にする
ことができる。

【００５７】また、主ウエハ搬送機構２１を収容する室
２２の上部から室２２内に供給される清浄空気を、室２
２の下部から再び循環させる循環方式を採用するため、
主ウエハ搬送機構２１から発生するパーティクルや、例
えばレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）等から発生する有
機汚染物等を処理システムの外部のクリーンルーム４０
内に流出させることがないので、クリーンルーム４０の
清浄度を高めることができると共に、クリーンルームの
寿命の増大を図ることができる。

【００５８】しかも、室２２内に供給される清浄空気が
各ユニットで消費した量を外気導入口５７のダンパ５８
を調節することによって補給し、室２２内に常時一定量
の清浄空気を供給することができる。また、循環管路５
２に介設されるスリットダンパ５６を調節して通気量を
調整することにより、室２２内を外部のクリーンルーム
４０に対して陽圧にすると共に、所定の圧力に維持する
ことができる。更には、循環管路５２に介設される温度
コントローラ５９によって室２２内に供給される清浄空
気の温度を所定温度例えば２３℃に維持することができ
る。したがって、室２２内の雰囲気すなわち圧力、風量
及び温度を常に所定の値に設定することができ、処理シ
ステム内の各処理を好適に行うことができる。

【００５９】なお、上記した実施形態における処理シス
テム内の各部の配置構成は一例であり、種々の変形が可
能である。例えば、上記した実施形態では、処理ステー
ション２０内の多段ユニット構成において、第１及び第
２の組Ｇ1，Ｇ2はスピナ型処理ユニットをそれぞれ２段
に多段配置し、第３及び第４の組Ｇ3，Ｇ4はオーブン型
処理ユニット及びウエハ受渡しユニットをそれぞれ８段
に多段配置したが、これ以外の任意の段数が可能であ
り、１つの組の中にスピナ型処理ユニットとオーブン型
処理ユニット又はウエハ受渡しユニットとを混在させる
ことも可能である。また、スクラバユニット等の他の処
理ユニットを加えることも可能である。

【００６０】また、図１及び図２に示すように、処理ス
テーション２０の両側に配置されるカセットステーショ
ン１０とインター・フェース部３０との相対位置関係を
左右逆に構成することも可能である。この場合、処理ス
テーション２０に対してカセットステーション１０とイ
ンター・フェース部３０はそれぞれボルト等の結合手段
９７によって着脱可能に連結されている。また、カセッ
トステーション１０の正面部に取り付けられる制御パネ
ル１００も着脱可能となっている。これにより、レイア
ウトの変更に対して容易に対応可能となる。例えば、露
光装置を左右どちら側に配置する場合でも対応できる。
また、新規の設計・製作も不要で、コストダウン化も図
れる。

【００６１】また、上記実施形態では、この発明に係る
処理装置を半導体ウエハの塗布・現像処理システムに適
用した場合について説明したが、この発明の処理装置は
他の処理システムにも適用可能であり、被処理体も半導
体ウエハに限定されるものではなく、例えばＬＣＤ基
板、ガラス基板、ＣＤ基板、フォトマスク、プリント基
板、セラミック基板等の被処理体でも可能である。

【００６２】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、上記のように構成されているので、以下のような効
果が得られる。

【００６３】１）請求項１記載の発明によれば、被処理
体搬送手段を収容する空間に供給された空気を循環供給
することができると共に、供給後に処理ユニットで消費
された空気の補充を外気取入口から補給することができ
るので、被処理体搬送手段を収容する室内に供給された
清浄空気を外部に排気することなく有効に使用すること
ができると共に、処理装置内に供給される空気量を一定
にすることができる。したがって、清浄空気の有効利用
が図れると共に、処理装置の外部のクリーンルームの寿
命を増大することができる。

【００６４】２）請求項２記載の発明によれば、上記請
求項１記載の発明に加えて循環管路に圧力調整手段を介
設することにより、処理装置内に供給される空気量を一
定にすることができると共に、処理装置内を外部に対し
て陽圧な一定の圧力に保持することができるので、上記
１）に加えて室内の雰囲気を更に安定させることがで
き、処理能力の向上を図ることができると共に、歩留ま
りの向上が図れる。

【００６５】３）請求項３記載の発明によれば、上記請
求項１、２記載の発明に加えて処理装置内の温度を一定
に保持することができるので、上記１）、２）に加えて
更に室内の雰囲気を更に安定させることができ、更に処
理能力の向上を図ることができると共に、歩留まりの向
上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の処理装置を具備する半導体ウエハの
レジスト液塗布・現像処理システムの一例の概略平面図
である。

【図２】レジスト液塗布・現像処理システムの側面図で
ある。

【図３】レジスト液塗布・現像処理システムの背面図で
ある。

【図４】上記処理システムにおける清浄空気の流れを示
す概略正面図である。

【図５】この発明の処理装置の要部を示し、その一部を
拡大して示す縦断面図である。

【図６】この発明における圧力調整手段の一例を示す要
部の断面図（ａ）及びその平面図（ｂ）である。

【図７】この発明における被処理体搬送手段の要部の構
成を示す概略斜視図である。

【図８】上記被処理体搬送手段の要部の構成を示す縦断
面図である。

【図９】図８において矢印Ａの向きに見た断面平面図で
ある。

【図１０】図８において矢印Ｂの向きに見た内側側面図
である。

【図１１】図８において矢印Ｃの向きに見た内側側面図
である。

【符号の説明】

Ｗ半導体ウエハ（被処理体）２１主ウエハ搬送機構２２室２５給気口２６排気口４０クリーンルーム５１送風ファン（送風手段）５２循環管路５６スリットダンパ（圧力調整手段）５７外気導入口５８ダンパ（風量調整手段）５９温度コントローラ（温度調整手段）６０ＣＰＵ（制御手段）６１圧力・風量センサ６２温度センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】垂直及び水平方向に移動可能で垂直軸の
回りに回転可能な被処理体搬送手段を設け、この被処理
体搬送手段の周囲に、複数の処理部を多段に設けた少な
くとも１組の枚葉処理ユニットを配置してなり、上記被処理体搬送手段を収容する室の上部及び下部に設
けられた給気口及び排気口に循環管路を接続し、この循
環管路に、送風手段を介設すると共に、風量調整手段を
介して外気取入口を設けたことを特徴とする処理装置。
【請求項２】垂直及び水平方向に移動可能で垂直軸の
回りに回転可能な被処理体搬送手段を設け、この被処理
体搬送手段の周囲に、複数の処理部を多段に設けた少な
くとも１組の枚葉処理ユニットを配置してなり、上記被処理体搬送手段を収容する室の上部及び下部に設
けられた給気口及び排気口に循環管路を接続し、この循
環管路に、送風手段を介設すると共に、風量調整手段を
介して外気取入口を設け、かつ循環管路に圧力調整手段
を介設したことを特徴とする処理装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載の処理装置におい
て、上記循環管路に温度調整手段を介設したことを特徴とす
る処理装置。