KR100459957B1 - 기판처리시스템 - Google Patents

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마사미 아키모토
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동경 엘렉트론 주식회사
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Abstract

기판 처리 시스템은, 복수개의 카세트가 정열배치된 카세트 재치부와, 이 카세트 재치부의 각 카세트에서 기판을 넣고 빼는 서브아암기구와, 카세트 재치부에 정열된 카세트의 배열에 따라서 설치되고 서브아암기구가 주행하는 제 1 반송로와, 기판을 가열하기도 하고 냉각하기도 하는 열처리부와, 기판에 처리액을 뿌리는 액처리부를 구비하는 프로세스부와, 서브아암기구와의 사이에서 기판의 주고 받음을 행하고 상기 프로세스부의 기판을 차례로 반송하는 메인아암기구와, 이 메인아암기구가 주행하는 제 2 반송로를 구비한다. 열처리부는, 서브아암기구의 반송로보다도 높은 곳에 위치하고, 또한 평면배치에서 보면 카세트 재치부와 상기 제 2 반송로와의 사이에 배치되며, 상하 다단으로 적층된 복수의 컨파트먼트를 갖는다.

Description

기판 처리 시스템
본 발명은 반도체 웨이퍼와 같은 기판을 복수의 아암기구에 의해 각종의 처리장치에 차례로 반송하여 기판을 액처리하고 열처리하는 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
포토리소그래피 프로세스에서는 반도체 웨이퍼에 대하여 차례로 레지스트액을 도포하고, 도포 레지스트를 현상하기 위한 레지스트 처리 시스템이 사용되고 있다. 이러한 레지스트 처리 시스템은 미합중국 특허출원번호 08/667,712호 및 미합중국 특허출원번호 08/686,707호에 각각 개시되어 있다.
예를 들면 도 1에 나타낸 바와 같이, 레지스트 처리 시스템(101)은, 각종의 처리장치(111∼117), 복수개의 아암기구(103,104,106) 및 나란하게 배열된 로드/언로드부(102)를 구비하고 있다. 웨이퍼(W)는 로드/언로드부(102)의 카세트(C)로부터 서브아암기구(103)에 의하여 꺼내어져 서브아암기구(103)로부터 제 1 메인아암기구(104)로 주고 받게 되고, 제 1 및 제 2 메인아암기구(104,106)에 의해 처리장치(111∼117)에 차례로 반송되며, 차례로 각종의 처리를 받은 후 다시 카세트(C)로 되돌아오도록 되어 있다.
여기서, 종래의 레지스트 처리 시스템(101)은 바닥면적이 커 이것을 설치하기 위한 클린룸은 넓어지게 된다. 이로 인해 클린룸 내에 하강흐름 공기를 공급하기 위한 공기조화설비의 부담이 증가한다.
또한 종래의 처리시스템(101)에서는, 로드/언로드부(102)의 반송로(105)가 프로세스부(110)의 반송로(107)에 대하여 XY면내에서 직교하고 있다. 즉, 서브아암기구(103)용 반송로(105)는 X축방향으로 연장되고, 메인아암기구(104)용 반송로(107)는 Y축방향으로 연장되어 있다. 이와 같이 이들의 반송로(105,107)는 T자로를 형성하고 있다. 이를 위해 서브아암기구(103) 및 메인아암기구(104) 양자는 반드시 T자로의 교차점(109)으로 웨이퍼(W)를 반송해야 하고, 양쪽 아암기구(103,104) 사이에서 웨이퍼를 주고 받는 반송으로 반송시간이 지연된다.
본 발명의 목적은, 바닥면적이 작고, 기판을 주고 받는 시간이 짧으며, 수율이 높은 소형의 기판 처리 시스템을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 레지스트 처리 시스템을 나타낸 외관 사시도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 레지스트 처리 시스템을 나타낸 평면도.
도 3은 제 1 실시 형태의 레지스트 처리 시스템을 나타낸 측면도.
도 4는 제 1 실시예의 레지스트 처리 시스템을 나타낸 외관 사시도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 레지스트 처리 시스템을 나타낸 평면도.
도 6은 제 2 실시 형태의 레지스트 처리 시스템을 나타낸 측면도.
도 7은 제 2 실시 형태의 레지스트 처리 시스템을 나타낸 외관 사시도.
도 8은 본 발명의 제 3 실시 형태에 따른 레지스트 처리 시스템을 나타낸 평면도.
도 9는 제 3 실시 형태의 레지스트 처리 시스템을 나타낸 측면도.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1,80,200: 처리 시스템 10,210: 카세트 재치부
20: 제 1 반송영역 21,221,271: 서브아암기구
22,225: 제 1 반송로 30,230: 열처리부
50,250: 제 2 반송영역 51,251: 메인아암기구
55,255: 받침대 57: 제 2 반송로
60,260,262: 액처리부 70: 인터페이스부
75: 제어기 90: 중계용 기판 재치부
91: 스테이지 92: 재치부재
220: 웨이퍼 주고 받는부(제 1 반송영역)
270: 제 3 반송영역(인터페이스부)
W: 웨이퍼 C:카세트
본 발명에 따른 기판 처리 시스템은, 복수개의 카세트가 정열배치된 카세트 재치부와, 이 카세트 재치부의 각 카세트에서 기판을 넣고 빼는 서브아암기구와, 상기 카세트 재치부에 정열된 카세트의 배열에 따라서 설치되고 상기 서브아암기구가 주행하는 제 1 반송로와, 기판을 가열하기도 하고 냉각하기도 하는 열처리부와, 기판에 처리액을 뿌리는 액처리부를 구비하는 프로세스부와, 상기 서브아암기구와의 사이에서 기판의 주고 받음을 행하고 상기 프로세스부의 기판을 차례로 반송하는 메인아암기구와, 이 메인아암기구가 주행하는 제 2 반송로를 구비하고, 상기 열처리부는, 상기 제 1 반송로보다도 높은 곳에 위치하고, 또한 평면배치에서 보면 상기 카세트 재치부와 상기 제 2 반송로와의 사이에 배치되며, 또한 상하 다단으로 적층된 복수의 컨파트먼트를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 처리 시스템에서는, 열처리부를 평면배치에서 보면 서브아암기구의 제 1 반송로에 오버랩하도록 배치한 것이므로 그 바닥면적이 작아진다. 이로 인해 클린룸을 종래보다 좁게할 수 있고, 클린룸의 공간설비의 부담이 경감된다.
또한 제 1 반송로를 제 2 반송로와 평행하게 설치한 것이므로 서브아암기구로부터 메인아암기구로의 기판 주고받음을 제 1 및 제 2 반송로상의 어느곳에서도 자유롭게 할 수 있다. 이로 인해 서브아암기구 및 메인아암기구의 이동거리가 짧아짐과 동시에 기판을 주고 받을 때의 반송시간이 단축된다.
또한 제 1 반송로를 제 2 반송로와 평행하게 설치한 것이므로 주고 받는부를 기판의 반송시간이 가장 짧은 임의 위치에 배치할 수 있다.
더욱이 액처리부은 제 2 반송로에 의하여 열처리부로부터 이격되어 있는 것이므로 액처리부는 열처리부로부터 열적인 영향을 받지 않는다. 또한 액처리부는 제 1 및 제 2 반송로에 의하여 카세트 재치부로부터 이격되어 있는 것이므로 액처리부는 카세트 재치부로부터의 악영향(파티클이나 알카리성분의 부착등)을 받지 않는다.
이하, 첨부의 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 설명한다. 먼저 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제 1 실시 형태에 대하여 설명한다.
레지스트 처리 시스템(1)은, 카세트 재치부(10)와, 제 1 반송영역(20)과, 열처리부(30)와, 제 2 반송영역(50)과, 액처리부(60)와, 인터페이스부(70)를 구비하고 있다. 제 1 반송영역(20)에는 X축방향으로 연장된 제 1 반송로(22)가 설치되고, 이 제 1 반송로(22)를 따라서 서브아암기구(21)가 주행하도록 되어 있다. 이 서브아암기구(21)는 웨이퍼(W)를 유지하기 위한 홀더(21a)를 구비하고, 또 홀더(21a)를 전진후퇴시키는 구동수단과, 홀더(21a)를 승강시키는 구동수단과, 홀더(21a)를 Z축 주위로 θ회전시키는 구동수단을 구비하고 있다. 또한 서브아암기구(21)는 얼라이먼트기구(도시하지 않음)를 구비하고, 얼라이먼트기구에 의하여 웨이퍼(W)를 처리장치에 대하여 위치결정하도록 되어 있다.
제 2 반송영역(50)에는 X축방향으로 연장된 제 2 반송로(57)가 설치되고, 이 제 2 반송로(57)를 따라서 메인아암기구(51)가 주행하도록 되어 있다. 이 메인아암기구(51)는 웨이퍼(W)를 유지하는 3개의 홀더(52,53,54)를 구비하고, 또 홀더(52,53,54)를 각각 전진후퇴시키는 구동수단과, 홀더부를 승강시키는 구동수단과, 홀더부를 Z축 주위로 θ회전시키는 구동수단을 구비하고 있다.
카세트 재치부(10)에는 4개의 카세트(C)가 X축을 따라서 나란하게 배치되고, 서브아암기구(21)에 의해 카세트(C)로부터 웨이퍼(W)가 1매씩 꺼내지도록 되어 있다. 또 서브아암기구(21)는 웨이퍼(W)를 제 2 반송영역(50)의 메인아암기구(51)에 주고 받도록 되어 있다.
제 2 반송영역(50)의 주위에는 열처리부(30), 액처리부(60), 인터페이스부(70)가 각각 설치되어 있다. 제 2 반송영역(50)은 열처리부(30)와 액처리부(60)의 사이에 위치되어 있고, 여기에는 메인아암기구(51)와 제 2 반송로(57)가 설치되어 있다.
열처리부(30)는 XY면내에서는 제 2 반송영역(50)의 전면쪽 즉, 제 2 반송영역(50)과 카세트 재치부(10) 사이에 위치하고 있다. 액처리부(60)는 XY면내에서는 제 2 반송영역(50)의 후면쪽에 위치하고 있다. 인터페이스부(70)는 제 2 반송영역(50)의 측면쪽에 위치하고, 노광부(도시하지 않음)에 연결되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 제 1 반송로(22)와 제 2 반송로(57)는 X축을 따라서 평행하게 연장되고, 또한 카세트 재치부(10)의 카세트(C)의 배열과 열처리부(30)의 배열은 서로 평행하게 되어 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 열처리부(30)는 제 1 반송영역(20)의 수직상부에 위치한다. 열처리부(30)는 16개의 컨파트먼트를 구비하고 있다. 상부의 컨파트먼트 내에는 웨이퍼(W)를 가열하는 어드히젼 처리장치(39) 및 베이킹 장치(40∼46)가 수납되고, 하부 컨파트먼트 내에는 웨이퍼(W)를 냉각하기 위한 냉각장치(31∼38)가 수납되어 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 열처리부(30)에 있어서는 컨파트먼트가 종 4단으로 적층되고, 또 종 4단의 컨파트먼트 어셈블리가 횡 4열로 배열되어 있다. 컨파트먼트 어셈블리의 첫 번째단 우측끝단으로부터 두 번째 좌측끝단 순으로 냉각장치(31,32,33,34,35,36,37,38)가 배치되어 있다. 컨파트먼트 어셈블리의 하부로부터 세 번째 우측끝단에는 어드히젼 처리장치(39)가 배치되어 있다. 컨파트먼트 어셈블리의 세 번째 우측 두 번째 열로부터 네 번째 좌측끝단으로는 베이킹 장치(40,41, 42,43,44,45,46)가 순차적으로 배열되어 있다.
액처리부(60)는 제 2 반송영역(50)을 사이에 두고 열처리부(30)와 마주보고 있다. 액처리부(60)는 세정처리장치(61), 레지스트 도포장치(62), 현상처리장치(63A,63B)로 이루어지고, 이들 처리장치(61,62,63A/63B)가 이 순으로 인접하여 나란하게 배열되어 있다. 또한 2개의 현상처리장치(63A,63B)는 상하로 적층되어 있다. 세정처리장치(61)는 스핀척, 회전브러시, 순수(純水) 노즐을 구비하고, 웨이퍼(W)를 회전시키면서 순수를 뿌려 스크러버 세정하도록 되어 있다. 레지스트 도포장치(62)는 스핀척 및 레지스트액 노즐을 구비하고, 웨이퍼(W)를 회전시키면서 웨이퍼 표면에 레지스트액을 도포하도록 되어 있다. 각 현상처리장치(63A,63B)는 스핀척 및 현상액 노즐을 구비하고, 웨이퍼(W)를 회전시키면서 도포 레지스트에 현상액을 뿌리도록 되어 있다.
이들 각 처리장치의 반입출구(61a,62a,63a,63b)는 제 2 반송영역(50)쪽을 향하고, 메인아암기구(51)에 의하여 반입출구(61a,62a,63a)를 통하여 웨이퍼(W)가 각 처리장치(61,62,63A,63B) 내로 출입되도록 되어 있다. 또한 열처리부(30) 내의 베이킹 장치(40∼46)는, 세정처리장치(61), 레지스트액 도포장치(62), 현상처리장치(63A,63B)보다도 높은 위치에 배치되어 있다.
메인아암기구(51)는 웨이퍼(W)를 직접 유지하는 3개의 홀더(52,53,54)를 구비하고 있다. 이들 3개의 홀더(52,53,54)는, 받침대(55)를 따라 슬라이드 가능하게 설치되고, 열처리부(30) 및 액처리부(60)에 속하는 각 처리장치에 대하여 전진후퇴 자유롭게 되어 있다. 또한 받침대(55)는 수직축(56)에 의하여 승강자유롭게 지지되어 있다. 또한 메인아암기구(51) 자체는, Z축 주위로 θ회전 자유롭게 되어 있다. 또한 제 1 반송로(22)를 제 2 반송로(57)와 평행하게 설치한 것이므로 서브아암기구(21)와 메인아암기구(51)의 사이에서 웨이퍼(W)의 주고 받기를 반송로(22,57)상의 어느 곳에서도 할 수 있도록 되어 있다.
인터페이스부(70)는, 제 2 반송영역(50)의 길이방향 끝단부 바깥쪽이고, 또 현상처리장치(63)의 근방에 배치되어 있다. 인터페이스부(70)는, 처리 시스템(1)과 노광부(도시하지 않음)의 사이에서 웨이퍼(W)를 주고 받을 때에 사용되어진다.
처리 시스템(1) 내의 각 처리장치, 메인아암기구(51) 및 서브아암기구(21)의 각 구동부는 제어기(75)의 출력부에 접속되고, 각각의 동작이 제어되도록 되어 있다. 또한 제어부(75)의 입력부에는 각종 센서(도시하지 않음)로부터 위치검출신호등이 입력되도록 되어 있다.
다음에 상기 처리 시스템(1)의 동작에 대하여 설명한다.
반송 로봇(도시하지 않음)에 의하여 미처리의 웨이퍼(W)를 수납한 카세트(C)가 카세트 재치부(10)에 놓여지게 되면, 서브아암기구(21)가 카세트(C)로부터 웨이퍼(W)를 꺼내고, 이것을 위치결정하게 된다. 메인아암기구(51)는 θ회전하면서 X축방향 및 Z축방향으로 이동하여 서브아암기구(21)로부터 웨이퍼(W)를 받는다. 또한 메인아암기구(51)의 θ회전과 X축이동과 Z축이동을 동기(同期)시키는 것이므로 메인아암기구(51)는 서브아암기구(21)가 있는 곳으로 단시간에 억세스할 수 있다.
또한 메인아암기구(51)는 이동하여 세정처리장치(61)에 마주하고, 웨이퍼(W)를 반입출구(61a)를 통하여 세정처리장치(61)내에 반입한다. 웨이퍼(W)는 세정처리장치(61)내에서 스크러버 세정된다. 세정처리후, 웨이퍼(W)는 메인아암기구(51)에 의하여 베이킹 장치(43)에 반송되어 가열된다. 또한 베이킹 장치(43)의 반입출구(43a)와 세정처리장치(61)의 반입출구(61a)를 마주하도록 배치하면, 메인아암기구(51)의 X축방향으로의 이동동작을 생략할 수 있다.
베이킹후, 웨이퍼(W)는 메인아암기구(51)에 의하여 냉각장치(31)에 반송되어 실온정도로 냉각된다. 다음에 웨이퍼(W)는 메인아암기구(51)에 의하여 어드히젼 처리장치(39)에 반송되어 어드히젼 처리된다.
어드히젼 처리후, 웨이퍼(W)는 메인아암기구(51)에 의하여 레지스트 도포장치(62)에 반송되고, 레지스트액이 도포된다. 다음에 웨이퍼(W)는 메인아암기구(51)에 의하여 베이킹 장치(44)에 반송되어 가열된다. 이로써 도포 레지스트로부터 용매가 휘발하여 소망의 레지스트막이 된다.
베이킹후, 웨이퍼(W)는 메인아암기구(51)에 의하여 냉각장치(32)에 반송되고, 실온정도로 냉각된다. 또한 웨이퍼(W)는 메인아암기구(51)에 의하여 인터페이스부(70)의 재치대에 놓여진다. 다음에 웨이퍼(W)는 반송장치(도시하지 않음)에 의하여 노광부(도시하지 않음)에 반송되고, 도포 레지스트가 패턴 노광처리된다. 그리고 노광후의 웨이퍼(W)는 다시 인터페이스부(70)로 되돌아온다.
노광처리후, 웨이퍼(W)는 메인아암기구(51)에 의하여 현상처리장치(63)에 반송되고, 도포 레지스트가 현상처리된다.
현상처리후, 웨이퍼(W)는 메인아암기구(51)에 의하여 베이킹 장치(42)로 반송되어 가열된다. 다음에 웨이퍼(W)는 메인아암기구(51)에 의하여 냉각장치(38)에 반송되어 실온정도로 냉각된다. 또한 웨이퍼(W)는 메인아암기구(51)로부터 서브아암기구(21)로 주고 받게 된다. 서브아암기구(21)는 카세트 재치부(10)의 카세트(C)내에 웨이퍼(W)를 수납시킨다.
이상에서와 같은 일련의 처리는, 동시 병행적으로 행하여지고, 복수의 웨이퍼(W)가 항상 동시에 이 처리 시스템내에서 각각에 대응하는 처리로 순차적으로 보내어진다.
상기 실시 형태에서는, 베이킹 장치(40∼46)를 레지스트액 도포장치(62)보다도 높은 위치에 배치하고 있는 것이므로 베이킹 장치(40∼46)로부터 레지스트 도포장치(62)로 열적 영향이 실질적으로 없다. 더욱이 베이킹 장치(40∼46)와 레지스트 도포장치(62)와의 사이에는 냉각장치(31∼38)를 개재시킨 것이므로 베이킹 장치(40∼46)로부터의 열적 영향은 이들 냉각장치(31∼38)에 의하여 차단된다. 이로써 레지스트 도포장치(62)내에서의 처리는 베이킹 장치(40∼46)로부터의 열적 영향을 받기 어렵기 때문에 온도에 민감한 레지스트액의 도포처리를 양호하게 실시할 수 있다. 이러한 열적영향의 억제는 다른 액 처리장치(61)(63A,63B)에 대하여도 마찬가지이다.
또한 상기 실시 형태에서는, 제 1 반송로(22)의 위쪽으로 열처리부(30)를 배치한 것이므로 처리 시스템(1)의 총바닥면적이 종래의 바닥면적 보다도 대폭으로 저감된다.
또한 제 1 반송로(22)와 제 2 반송로(57)를 평행하게 설치한 것이므로 서브아암기구(21)와 메인아암기구(51) 사이에서 웨이퍼(W)의 주고 받음을 반송로(22,57)상의 어느 곳에서도 자유롭게 행할 수 있다. 이로써 웨이퍼(W)를 주고 받기에 필요한 시간이 단축되고, 더욱이 서브아암기구(21) 및 메인아암기구(51)의 양자의 이동거리가 단축된다.
또한 액처리부(60)의 배열은 상기 실시 형태만으로 한정하는 것은 아니고, 세정처리장치(61)나 레지스트액 도포장치(62)도 상하 다단으로 적층시켜도 좋다. 이와 같이 하면, 동일한 바닥면적 스페이스내에 더욱 많은 액처리부(60)를 설치할 수 있다.
다음에, 도 5∼도 7을 참조하면서 제 2 실시 형태에 대하여 설명한다. 이 제 2 실시 형태가 상기의 제 1 실시 형태와 중복하는 부분의 설명은 생략한다.
제 2 실시 형태의 레지스트 처리 시스템(80)에서는 제 1 반송영역(20)과 제 2 반송영역(50)의 사이에 중계용 기판 재치부(90)를 설치하고, 이 재치부(90)를 통하여 서브아암기구(21)와 메인아암기구(51) 사이에서 웨이퍼(W)를 주고 받도록 하고 있다. 열처리장치군(30)은 이 중계용 기판 재치부(90)의 위쪽에 배치되어 있다. 중계용 기판 재치부(90)는 웨이퍼(W) 주고 받기용의 스테이지(91)를 구비하고 있다.
스테이지(91)의 상면에는 재치부재(92)가 설치되고, 이 재치부재(92)로부터 3개의 지지핀(93)이 위쪽으로 돌출하도록 되어 있다. 또한 스테이지(91)에는 얼라이먼트기구(도시하지 않음)가 부설되고, 스테이지(91)상에서 웨이퍼(W)가 처리장치에 대하여 위치결정되도록 되어 있다.
또한 스테이지(91)를 X축이동기구(도시하지 않음)로 지지하고, 중계용 기판 재치부(90)내에서 스테이지(91)를 X축방향으로 이동시키도록 하여도 좋다. 또한 스테이지(91)에 냉각기구를 부가하여 웨이퍼(W)를 냉각시키도록 하여도 좋다. 또 복수의 스테이지(91)를 병렬, 종렬 또는 적층구조로 배치하여 복수의 웨이퍼(W)를 동시에 재치하여도 좋다.
상기 제 2 실시 형태에 의하면, 장치의 레이아웃이나 레시피 등을 고려하여 스테이지(91)의 설치위치를 자유롭게 변경할 수 있으므로 서브아암기구(21)와 메인아암기구(51) 사이에서 웨이퍼(W)의 신속한 반송을 실현할 수 있고, 수율을 향상시키는 것이 가능하다.
또한 상기 제 2 실시 형태에 의하면, 중계용 기판 재치부(90)는 웨이퍼(W)의 일시 대기장소로서도 사용할 수 있는 것이므로 각 처리장치에 있어서의 처리를 효율 좋게 실시할 수 있다.
다음에 도 8 및 도 9를 참조하면서 제 3 실시 형태의 레지스트 처리 시스템(200)에 대하여 설명한다. 이 제 3 실시 형태가 상기 제 1 및 제 2 실시 형태와 중복하는 부분의 설명은 생략한다.
레지스트 처리 시스템(200)은, 카세트 재치부(210)와, 웨이퍼 주고 받는부(220)와, 열처리부(230)와, 액처리부(260,262)와, 인터페이스부(270)와, 제 1 반송영역(220)과, 제 2 반송영역(250)과, 제 3 반송영역(270)을 구비하여 공기조절된 클린룸내에 설치되어 있다. 제 1 반송영역(220)에는 제 1 서브아암기구(221)이 설치되고, 제 2 반송영역(250)에는 메인아암기구(251)가 설치되며, 제 3 반송영역(270)(인터페이스부)에는 제 2 서브아암기구(271)가 설치되어 있다. 또 제 3 반송영역(270)에는 노광처리부(도시하지 않음)가 인접하고 있다.
이 제 3 실시 형태의 처리 시스템(200)에서는, 메인아암기구(251)는 X축이동수단을 갖지 않고, Z축이동수단과 θ회전수단과 홀더 전진후퇴수단을 구비하고 있다. 메인아암기구(251)의 반송로(250)는 Z축을 따라 연장되고, 메인아암기구(251)는 주로 Z축을 따라서 웨이퍼(W)를 수직방향으로 반송하도록 되어 있다.
제 1 서브아암기구(221)는, 제 1 반송로(225)를 따라서 X축방향으로 이동가능하게 설치되고, 카세트 재치부(210)의 카세트(C)로부터 웨이퍼(W)를 1매씩 꺼내도록 되어 있다. 카세트 재치부(210)의 위에는 4개의 카세트(C)가 놓여져 있다. 카세트(C)내에는 1로트분의 웨이퍼(W)가 수납되어 있다. 1로트는 25매 또는 13매이다. 웨이퍼(W)는 제 1 서브아암기구(221)에 의하여 카세트(C)로부터 꺼내지고, 제 1 서브아암기구(221)로부터 메인아암기구(251)에 주고 받고, 메인아암기구(251)에 의하여 열처리부(230) 및 액처리부(260,262)에 차례로 반송되며, 또 제 2 서브아암기구(271)에 의하여 노광처리부(도시하지 않음)에 반송되고, 일련의 처리가 종료되면 카세트(C)로 되돌아오도록 되어 있다.
열처리부(230)는, 처리 시스템(200)의 정면쪽이고, 또 제 1 반송영역(220)의 위쪽에 설치되어 있다. 제 1 액처리부(260)는 제 2 반송영역(250)의 좌측면쪽에 설치되고, 제 2 액처리부(262)는 제 2 반송영역(250)의 우측면쪽에 설치되어 있다. 인터페이스부(270)는 처리 시스템(200)의 배면쪽에 배치되어 있다. 즉 메인아암기구(251)는, 열처리부(230), 제 1 및 제 2 액처리부(260,262), 인터페이스부(270)에 의하여 사방이 둘러 쌓여져 있다.
제 1 액처리부(260)에는, 2대의 스피너형 레지스트 도포 유니트(COT) 및 현상 유니트(261)가 아래로부터 순차적으로 적층되어 있다. 제 2 액처리부(262)에서도 마찬가지로 2대의 스피너형 레지스트 도포 유니트(COT) 및 현상 유니트(263)가 아래로부터 순차적으로 적층되어 있다. 각 레지스트 도포 유니트(COT)는, 폐액을 배출하기 쉽도록 현상 유니트(261,263)보다 아래단에 배치하는 것이 바람직하다.
액처리부(230)는, 상하 5단의 컨파트먼트(231,232,233,234,235)를 구비한다. 각 컨파트먼트 내에는 3개씩 열계통의 처리장치가 수납되어 있다. 예를 들면 최상단의 컨파트먼트(231)내에는 웨이퍼(W)를 가열하는 베이킹 장치(231a,231b,231c)가 수납되어 있다.
열처리부(230)중 상부 3단의 컨파트먼트(231,232,233)에는 웨이퍼(W)를 가열하는 베이킹 장치가 수납되고, 한편, 하부 2단 컨파트먼트(234,235)에는 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각처리장치가 수납되어 있다. 또 이 외에 열처리부(230)는 어드히젼 장치(AD), 익스텐션 장치(EXT), 익스텐션·쿨링(EXTCOL), 얼라이먼트 장치(AL)를 포함하여도 좋다.
이와 같이 처리온도가 낮은 냉각처리장치(234a∼234c, 235a∼235c)를 하단쪽에 배치하고, 열처리온도가 높은 가열처리장치(231a∼231c, 232a∼232c, 233a∼233c)를 상단쪽에 배치함으로써 처리장치 상호간의 열적인 상호간섭을 적어지도록 하고 있다.
메인아암기구(251)는, 상단 및 하단에서 상호 접속되어 대향하는 한쌍의 수직벽으로 이루어지는 통형상지지체(도시하지 않음)의 내측에 홀더 이동부를 Z축방향으로 승강자유롭게 장착하고 있다. 통형상지지체는 모터의 회전축에 연결되어 있는 것이므로 통형상지지체와 홀더 이동부는 일체로 회전되고, 이로써 홀더 이동부는 Z축 주위로 θ회전되도록 되어 있다.
홀더 이동부는, 반송 받침대(255)와, 상하 다단의 3개의 홀더(252,253,254)를 구비한다. 각 홀더(252,253,254)는 모두 통형상지지체의 양수직벽부 사이의 측면개구부를 통과하기 자유로운 형상, 크기를 갖고, 반송 받침대(255)에 내장된 구동모터(도시하지 않음) 및 벨트(도시하지 않음)에 의하여 각각 독립적으로 전진 또는 후퇴하도록 되어 있다.
또한 각 홀더(252,253,254)의 상하방향의 배치간격은, 최상부의 홀더(252)와 두 번째의 홀더(253) 사이 간격이 이 두 번째의 홀더(253)와 최하부의 홀더(254) 사이의 간격보다도 크게 되어 있다. 이것은 최상부의 홀더(252)와 두 번째의 홀더(253)에 각각 유지된 웨이퍼(W)가 상호 열간섭하는 것에 의한 처리시의 악영향을 방지하기 위한 것이다. 따라서 최상부의 홀더(252)는, 통상 냉각공정으로부터 도포공정을 실시할 때에 사용되고, 그와 같은 열간섭에 의한 악영향의 염려없이 웨이퍼(W)의 반송에 있어서는 두 번째의 홀더(253)와 최하부의 홀더(254)가 사용된다. 또한 열간섭 방지효과를 더욱 높이기 위해 예를 들면 최상부의 홀더(252)와 두 번째의 홀더(253) 사이에 단열판(도시하지 않음)을 배치하여도 좋다.
또한 상기 실시 형태의 각 처리 시스템은, 웨이퍼에 대하여 레지스트 도포와 현상처리를 행하는 시스템으로 구성되어 있지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 회전하는 웨이퍼에 대하여 소정의 액을 공급하여 액계통의 처리를 행하는 처리장치와, 해당 액계통의 처리가 종료된 후 가열처리를 행하는 가열처리장치와, 적정의 냉각처리장치와, 반송기구와, 반송수단을 갖는 시스템에 대하여도 적용가능하다. 물론 기판자체도 웨이퍼에 한정하지 않고, 예를 들면 LCD용 글래스 기판이어도 좋다.
본 발명에 의하면 다음의 효과가 얻어진다.
서브아암기구의 반송로를 메인아암기구의 반송로와 평행하게 설치한 것이므로 서브아암기구로부터 메인아암기구로의 기판의 주고 받음을 반송로상의 어디에서도 자유롭게 할 수 있다. 이로써 서브아암기구 및 메인아암기구의 이동거리가 짧아짐과 동시에 기판을 주고 받을 때에 있어서의 반송시간이 단축되고, 수율을 향상시킬 수 있다. 또한 파티클의 발생이 종래보다 억제된다.
또한, 서브아암기구의 반송로를 메인아암기구의 반송로와 평행하게 설치한 것이므로 기판의 주고 받는부를 기판의 반송시간이 가장 짧은 임의 위치에 설치할 수 있다.
더욱이, 열처리부를 서브아암기구의 반송로의 위쪽에 오버랩시켜 배치한 것이므로 처리 시스템의 총바단면적이 작아지게 된다. 이로써 클린룸을 종래보다 좁게 할 수 있고, 클린룸의 공기조화설비의 부담이 경감된다.
또한 기판의 주고 받는부의 위치를 서브아암기구 및 메인아암기구의 이동거리가 짧아지도록 자유롭게 배치할 수 있다. 따라서 각 장치의 레이아웃 등을 고려함으로써 기판의 반송시간의 단축이 가능하게 되고, 수율을 향상시킬 수 있다. 또한 이 주고 받는부를 대기부로서의 기능으로 사용할 수 있고, 각 처리장치에 의한 처리의 효율을 업시킬 수 있다.
또한 평면배치로 보면 주고 받는부에 열처리부를 오버랩시켜 배치함으로써 처리 시스템의 총바닥면적을 작게한 것이므로 클린룸 등의 제작설비비용을 경감시킬 수 있다.

Claims (15)

  1. 복수개의 카세트가 정열배치된 카세트 재치부와,
    이 카세트 재치부의 각 카세트에서 기판을 넣고 빼는 서브아암기구와,
    상기 카세트 재치부에 정열된 카세트의 배열에 따라서 설치되고 상기 서브아암기구가 주행하는 제 1 반송로와,
    기판을 가열하기도 하고 냉각하기도 하는 열처리부와, 기판에 처리액을 뿌리는 액처리부를 구비하는 프로세스부와,
    상기 서브아암기구와의 사이에서 기판의 주고 받음을 행하고 상기 프로세스부의 기판을 차례로 반송하는 메인아암기구와,
    이 메인아암기구가 주행하는 제 2 반송로를 구비하고,
    상기 열처리부는, 상기 제 1 반송로보다도 높은 곳에 위치하고, 평면배치에서 보면 상기 카세트 재치부와 상기 제 2 반송로와의 사이에 배치되며, 상하 다단으로 적층된 복수의 컨파트먼트를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 열처리부는, 평면배치에서 보면 상기 제 1 반송로에 오버랩하도록 배치됨을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 반송로는, 모두 수평방향으로 연장되고, 서로 평행하게 설치됨을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 반송로는 수평방향으로 연장되고, 상기 제 2 반송로는 수직방향으로 연장됨을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 반송로는, 모두 직선상으로 연장됨을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 액처리부는, 상기 제 2 반송로에 의하여 상기 열처리부로부터 이격됨을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 액처리부는, 상기 제 1 및 제 2 반송로에 의하여 상기 카세트 재치부로부터 이격됨을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 컨파트먼트중 상부에 위치하는 상부 컨파트먼트내에는 기판을 가열하기 위한 가열처리장치가 설치되고, 상기 컨파트먼트중 하부에 위치하는 하부 컨파트먼트내에는 기판을 냉각하기 위한 냉각처리장치가 설치됨을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 가열처리장치가 설치된 상부 컨파트먼트는, 상기 액처리부보다도 높은 장소에 위치됨을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 상부 컨파트먼트내에는 복수의 가열처리장치가 인접하여 설치되고, 상기 하부 컨파트먼트내에는 복수의 냉각처리장치가 인접하여 설치됨을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 액처리부는, 상하 다단으로 적층된 복수의 컨파트먼트와, 각 컨파트먼트내에 각각 설치되어 기판을 회전시키면서 기판에 처리액을 뿌리는 액처리장치를 구비함을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 열처리부의 아래쪽에 위치하고 상기 제 1 반송로와 제 2 반송로 사이에 설치되어 상기 서브아암기구로부터 메인아암기구로 기판을 주고 받기 위한 주고 받는부를 구비함을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서, 복수의 스테이지가 상기 주고 받는부에 설치되어 있고, 이들 복수의 스테이지가 상기 카세트 재치부의 카세트의 배열과 동일하게 배치됨을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 주고 받는부는, 평면배치에서 보면 상기 열처리부에 오버랩하도록 배치됨을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 서브아암기구는, 기판을 유지하기 위한 홀더와, 이 홀더를 Z축을 따라서 이동시키는 승강구동수단과, 홀더를 Z축 주위로 회전시키는 θ회전구동수단과, 홀더를 XY면내에서 전진후퇴시키는 전진후퇴 구동수단을 구비함을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
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